EP4174277A1 - Stromabführungssystem für eine beschattungseinrichtung und beschattungseinrichtung hierfür - Google Patents

Stromabführungssystem für eine beschattungseinrichtung und beschattungseinrichtung hierfür Download PDF

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EP4174277A1
EP4174277A1 EP22201516.6A EP22201516A EP4174277A1 EP 4174277 A1 EP4174277 A1 EP 4174277A1 EP 22201516 A EP22201516 A EP 22201516A EP 4174277 A1 EP4174277 A1 EP 4174277A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
slats
guide
shading device
slat
busbar
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22201516.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Morris Haid
Florian Legermann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Solaregy Ug
Original Assignee
Solaregy Ug
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Solaregy Ug filed Critical Solaregy Ug
Publication of EP4174277A1 publication Critical patent/EP4174277A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B9/00—Screening or protective devices for wall or similar openings, with or without operating or securing mechanisms; Closures of similar construction
    • E06B9/24—Screens or other constructions affording protection against light, especially against sunshine; Similar screens for privacy or appearance; Slat blinds
    • E06B9/26—Lamellar or like blinds, e.g. venetian blinds
    • E06B9/28—Lamellar or like blinds, e.g. venetian blinds with horizontal lamellae, e.g. non-liftable
    • E06B9/30—Lamellar or like blinds, e.g. venetian blinds with horizontal lamellae, e.g. non-liftable liftable
    • E06B9/32—Operating, guiding, or securing devices therefor
    • E06B9/327—Guides for raisable lamellar blinds with horizontal lamellae
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B9/00—Screening or protective devices for wall or similar openings, with or without operating or securing mechanisms; Closures of similar construction
    • E06B9/24—Screens or other constructions affording protection against light, especially against sunshine; Similar screens for privacy or appearance; Slat blinds
    • E06B9/26—Lamellar or like blinds, e.g. venetian blinds
    • E06B9/38—Other details
    • E06B9/386—Details of lamellae
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00—Supporting structures for PV modules
    • H02S20/20—Supporting structures directly fixed to an immovable object
    • H02S20/22—Supporting structures directly fixed to an immovable object specially adapted for buildings
    • H02S20/26—Building materials integrated with PV modules, e.g. façade elements
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B9/00—Screening or protective devices for wall or similar openings, with or without operating or securing mechanisms; Closures of similar construction
    • E06B9/24—Screens or other constructions affording protection against light, especially against sunshine; Similar screens for privacy or appearance; Slat blinds
    • E06B2009/2476—Solar cells

Definitions

  • the invention relates to a current removal system for a shading device with a large number of slats which are each movably mounted by means of guide bolts in at least one lateral guide rail and each have at least one photovoltaic element for generating electricity.
  • the invention also relates to a shading device with a large number of slats, which are each movably mounted by means of guide bolts in at least one lateral guide rail and each have at least one photovoltaic element for generating electricity.
  • the pamphlet CN 110107207A shows another photovoltaic blind, in which the contact means are designed as spring-loaded pins, the pins are only mounted in a simple sleeve.
  • the inventors have recognized that there is an alternative possibility of dissipating the electrical energy generated in the photovoltaic elements on the movable slats of an external venetian blind or a blind to a power grid or power storage device and of avoiding the disadvantages of the prior art.
  • the invention therefore describes the possibility of dissipating current via the guide rail without complex wiring of the individual slats.
  • the electricity can be dissipated by spring contacts on the guide bolts of the slats and busbars in the form of flat bars in the guide rails.
  • the spring contacts offer the possibility of compensating for installation tolerances etc.
  • a spring contact has a spring contact pin (piston, spring and shell) and a sleeve into which the pin is inserted. The sleeve facilitates replacement if the spring contact is defective. The sleeve of the spring contact can be inserted into the guide pin.
  • the guide pin can be adjusted accordingly:
  • the guide pin can be supplemented with a recess for the sleeve, which lies on its horizontal axis of rotation in the installed position. This position is ideal for low mechanical stress on the spring contact pin and guide pin when rotating the slat and allows the use of a longer spring contact with more spring travel without making further major adjustments to the guide pin.
  • the flat bar is the counterpart to the spring contact.
  • a copper flat bar is particularly suitable.
  • An alternative to copper flat bars are aluminum flat bars, which, however, have poorer conductivity.
  • the flat rod can be fixed in the plastic insert of the guide rail by means of adhesive or retaining clips.
  • the electrical contacts of the photovoltaic elements can be connected to the spring contact by soldering the photovoltaic element to a soldering notch at the end of the spring contact sleeve or alternatively by means of a copper conductor integrated in the guide pin.
  • the copper conductor ends in the middle of the Underside of the guide pin and offers a solder contact point for the connection to the photovoltaic elements located on the slat.
  • a layer of insulation can be applied to the lower end of the copper flat bar so that there is no risk of short circuiting or electric shock even if it is installed on a metal window sill or there is a layer of water on the base.
  • This concept of one or more spring contact(s) in combination with one or more flat bar(s) ensures different installation tolerances with regard to the guide rails, depending on the stroke of the selected spring contact pin.
  • a stroke that is as large as possible is particularly relevant due to the not inconsiderable change in length of the slats due to thermal expansion and contraction.
  • the stroke of the spring contacts can be designed for a maximum thermal expansion of the maximum offered lamella size.
  • the head of the guide pin can be supplemented with a recess on the top.
  • the width of the recess correlates sensibly to the width of the spring contact pin.
  • a problem arising from the electrical properties of the first generation of photovoltaic elements is that the voltage of an individual lamella is too low for commercially available inverters.
  • a matched inverter or DC boost converter should be used.
  • both variants involve additional costs and performance losses.
  • a parallel connection can be used, in which at least two disk packs are connected in parallel.
  • this parallel connection is not possible with a single spring contact per guide pin.
  • two spring contacts per guide pin can also be designed. This can solve the problem of the insufficient electrical voltage of the photovoltaic slats.
  • two parallel copper flat bars can then be used in the guide rail, which are separated from one another by means of a (plastic) insulator.
  • the insulator also fulfills the task of guiding the spring contact pins, which can be sunk into the guide bolt, just like in the simple version.
  • the flat copper rods can be glued into the plastic insert, for example, or fixed using retaining clips integrated into the plastic insert of the guide rail.
  • the guide bolt can be further adjusted.
  • the lateral flanks of the guide pin can be narrowed.
  • the opening slot of the guide rail can be widened.
  • the recess for the spring contact of the overlying guide bolt when stacked can be moved to either side of the head.
  • the two upper wings on the head of the guide pin can be removed entirely.
  • the head of the guide bolt can be adjusted in such a way that it has a widened shape with sloping lower and upper edges. A hole can be inserted for one spring contact each in the upper left and lower right wing.
  • conventional spacers can also be used, by means of which the guide rail is attached.
  • the plastic insert in the guide rails or the flat bar in the plastic insert can also be variably fastened.
  • the ends or heads of the spring contacts which make the electrical contact, can have different shapes, for example round, square or plate-shaped.
  • the plate or the head can likewise consist of a conductive material and can slide against an electrical conductor, for example a flat bar, fastened on the left and/or right in the guide rail.
  • the panels can be either square or round. However, a square plate will not rotate with the spring contact but will remain in the original state of rotation. Then the entire spring contact or plate should be rotatable relative to the guide pin.
  • sliding shoes can be used as an electrical contact between the slat and the guide rail.
  • the slide shoe can be made up of an adapted guide bolt, a spring, a copper grinder and the actual (metal) slide shoe.
  • the guide pin can also be made of a metal. With a metal rather than plastic design, there is no need for an internal conductor as the guide pin itself acts as a conductor.
  • the weather resistance of the power supply system is an important part of the construction due to its location on an outside facade.
  • external influences such as dirt and rain on the grinding elements should be reduced in order to avoid dirt or corrosion.
  • the occurrence of contamination or corrosion can lead to an increase in the electrical resistance of the conductors, which leads to power losses.
  • brush strips or brush seals can be inserted into the openings of the guide rails, which at least partially cover the openings.
  • the guide bolts can be easily moved by the brushes when the slats are raised and lowered.
  • the brushes used should be water-repellent, highly flexible, weatherproof and temperature-resistant, ideally from -30°C to +60°C, and UV-resistant.
  • Brushes made from substitute materials such as, inter alia, polyamides, polyvinyl chloride, polystyrene, polyester or polypropylene are particularly suitable.
  • polyamides nylon and perlon have become the best known.
  • the product polyamide is suitable, for example, for ceiling brushes, for various brushes or brooms. Polyester fibers are very stiff and hardly absorb any water. Polypropylene becomes brittle below 0°C and is environmentally harmless if it is not plasticized.
  • rubber seals or sealing lips can be used in the openings of the guide rails. These can take some more dirt and water and protect against self-contamination, as is the case, for example, with brushes that are becoming brittle.
  • the rubber seals can also be fitted on either side of the openings and will stretch as a guide pin moves up or down the middle of the two seals.
  • the rubber seals used should above all be water-repellent, permanently flexible, weather-resistant, especially UV-resistant, and temperature-resistant from ideally -30°C to +60°C and have the lowest possible coefficient of static friction. Above all, rubber seals made of silicone rubber are suitable due to its permanent elasticity with low compression set (absolutely elastic), high resistance to aging, very high UV and temperature resistance and full resistance to water-dilutable and conventional paints.
  • flexible fabric webs can also be attached between the guide bolts of adjacent slats, which at least partially cover the openings of the guide rails when the external venetian blind or venetian blind is in the lowered state.
  • the fabric used should be water-repellent, flexible, weatherproof and temperature-resistant from ideally -30°C to +60°C, especially UV-resistant, tear-resistant and as breathable as possible.
  • Different photovoltaic elements can be used on the slats.
  • the different concepts for the photovoltaic slats can be divided according to the different technologies of the photovoltaic elements used.
  • First generation photovoltaic elements (wafer-based photovoltaic elements) and second generation photovoltaic elements are characterized by not exceeding the Shockley-Queisser (SQ) limit for single band section devices.
  • Third-generation photovoltaic elements have an efficiency potential above the SQ limit.
  • the SQ limit describes the maximum achievable conversion efficiency of solar energy for a specific material.
  • the frontier is the benchmark against which new photovoltaic technologies are compared.
  • a certain material has a certain band gap, which is responsible for the fact that only certain spectrums of light can be absorbed.
  • Photovoltaic elements of the third generation circumvent this fact, for example with so-called tandem photovoltaic elements, in which several materials are used in different layers in order to be able to also absorb the remaining spectrum of the light and convert it into electricity.
  • First-generation photovoltaic elements i.e. wafer-based photovoltaic elements
  • This technology is advantageous because, due to many years of research and its large market share, it has a particularly high degree of long-term testing and a very good price-performance ratio as well as a very high efficiency.
  • a major disadvantage, however, is that mass-produced photovoltaic modules using this technology are only available in sizes that cannot be applied to the slats. Therefore, slats equipped with conventional photovoltaic elements must be manufactured in such a way that the photovoltaic elements are connected and laminated to form a module on the raw slats themselves. Since individual standard photovoltaic elements are too large for the slats, these have to be cut through.
  • Second and third generation photovoltaic elements have the advantage that they can be produced in almost any size with significantly fewer modifications of the production process, partly due to other production methods. As a result, the existing surface of the slat can be used without free spaces and thus more efficiently.
  • a decisive disadvantage is that, based on the current state of the art, photovoltaic elements of the second and third generation often cannot compete with the photovoltaic elements of the first generation in terms of their efficiency.
  • the methods used during the manufacturing process include thermal evaporation, sputter deposition, laser deposition and metal-organic vapor phase epitaxy.
  • Adhesive photovoltaic elements of the second and third generation are also used here, although they are not produced on the slat itself, but on a foil and then glued to the slats. This concept has the decisive advantage that a spatial separation between the production of the slats and the production of the photovoltaic elements is possible.
  • the photovoltaic foil can be manufactured by the meter and pre-stored in the correct width and cut to size.
  • Lamellae for example flat lamellae
  • the photovoltaic elements can result in positive effects.
  • the photovoltaic elements only have to adapt to a less pronounced bend, which simplifies the production process and reduces the demands on the photovoltaic elements themselves.
  • the photovoltaic elements can be protected more easily from external influences. It is crucial that the encapsulation of the photovoltaic cell layer adheres sufficiently strongly and reliably to the edges of the slats so that it can develop its encapsulating effect. Since expansion or contraction of the lamellae can cause detachment at weak points such as the edges, it makes sense to take special precautions here.
  • the encapsulation can be wrapped around one or more outer edges of the lamellae, so that the film can also adhere to the underside of the lamellae. Since the flat lamella has no flanging on the outer edges, the film can be folded over without any problems. In the case of a lamella with a beaded edge, the film would not be able to be turned over and laminated without problems and the package height would continue to increase, since the film would reach over the bead and thus further thicken the thickest part of the lamella. The film can then be attached particularly strongly to the underside by other possible methods such as gluing.
  • the inventors propose a power dissipation system for a shading device, in particular an external venetian blind or a blind, with a large number of slats, which are each movably mounted by means of guide bolts in at least one lateral guide rail and each have at least one photovoltaic element for generating electricity, which is connected to the guide bolts of the respective slat is electrically connected, with at least two electrical busbars being present in the at least one guide rail, so that there is electrical contact with the photovoltaic elements of the slats in order to dissipate the electricity generated, to improve it, of which the at least one Contact means protrude in the longitudinal direction of the slat, with the head part having a recess at least on its upper side in order to enable space-saving stacking of the slats when the shading device is in the raised state, and the contact means being designed as a spring contact pin, with the spring contact pin having at least one piston, one sleeve and has an internal
  • the power dissipation system serves to feed the power generated in the photovoltaic elements of the slats into a power grid or a power storage device.
  • an inverter is also advantageously provided.
  • the shading device is preferably a venetian blind or a blind, in particular a blind canopy. The invention is described below using a shading device designed as an external venetian blind.
  • two lateral guide rails are formed, in which the guide pins are movably mounted. Accordingly, there are a total of at least two electrical busbars in the two guide rails.
  • the invention is described for an embodiment with two laterally attached guide rails. However, an embodiment with only one guide rail is also within the scope of the invention.
  • the slats of the external venetian blind are movably mounted in the lateral guide rails by means of the guide bolts attached to the short longitudinal ends.
  • the guide pins move in the guide rails.
  • the photovoltaic elements of the slats are electrically connected to the guide bolts, for example by means of soldering or copper wire.
  • One embodiment of the current dissipation system therefore provides that the at least one photovoltaic element of a lamella is electrically connected to the at least one contact means, for example via a soldered connection or a cable connection.
  • each lamella has at least two contact means, ie at least one contact means at each longitudinal end, ie at least two in total per lamella.
  • the longitudinal ends of the lamellae are of the same design with regard to the number, arrangement and design of the contact means.
  • the contact means are attached to the guide bolts of the slats.
  • a guide pin has at least one contact means, which is the electrical contact to Trains busbar.
  • the contact means are advantageously mounted in a resilient or at least partially movable manner in order to compensate for possible installation or manufacturing tolerances etc. of the external venetian blind.
  • Each lamella is in contact with two differently polarized busbars.
  • a guide bolt can have one or two contact means and one or two busbars can be arranged in a guide rail.
  • a simple embodiment provides that a guide pin has exactly one contact means.
  • the contact means is preferably formed on the guide pin in an extension of the longitudinal axis of the lamella.
  • the one contact means of adjacent slats on the guide bolts can be arranged vertically one below the other.
  • the respective one contact means of adjacent slats on the guide bolts can be arranged laterally offset one below the other.
  • a guide pin has two contact means.
  • the contact means are preferably formed parallel to the extension of the longitudinal axis of the lamella on the guide pin.
  • the contact means are offset at an angle.
  • the two contact means are arranged laterally offset on a guide bolt at different heights relative to a plane running through the surface of the lamellae.
  • a likewise simple embodiment provides exactly one busbar per guide rail.
  • the one busbar is preferably arranged opposite the longitudinal opening in the guide rail.
  • Another embodiment provides two busbars in one guide rail.
  • the two busbars are either side by side opposite to each other Longitudinal opening or arranged on both sides of the longitudinal opening in the guide rail.
  • An additional insert is preferably provided in each of the guide rails, in which the busbar(s) is/are fastened, for example glued and/or clipped in.
  • the insert is preferably formed from a non-conductive and insulating material such as plastic, plastic or the like.
  • the latter preferably has retaining lugs which extend at least over part of the length of the insert or the busbar.
  • the retaining lugs are arranged in pairs opposite one another or offset opposite one another, so that the guide rail can be clipped in between the retaining lugs.
  • the inserts are preferably formed in one piece and are produced by means of an extrusion process.
  • the insert also serves as insulation between the two busbars, in that the insert preferably forms insulation between two busbars arranged next to one another.
  • This insulator can be designed, for example, as a type of spacer between the two busbars.
  • the guide bolts each have a disk-like head part, from which the at least one contact means protrudes in the longitudinal direction of the lamella. Furthermore, according to the invention, the head parts of adjacent slats are shaped in such a way that the head parts can be stacked to save as much space as possible when the external venetian blind is in the raised state.
  • the busbars are basically made of a material that is as conductive as possible. In a preferred embodiment, a metal or an alloy, for example (made of) copper or aluminum, is suitable for this. Furthermore, the busbars are preferably designed as a flat strip or flat bar. A busbar advantageously extends over the entire height of a guide rail.
  • busbars can be designed as an electrically conductive brush.
  • busbars are insulated in order to avoid a short circuit when installed in a metal window sill or when it rains, etc.
  • the contact means on the guide pins can be designed differently.
  • the contact means are designed as a spring contact pin, for example with a round, square or plate-shaped piston head.
  • Further possible embodiments of the contact means are as follows according to the following list: copper wire, slider with leaf springs, current collector, spring with slider unit, graphite slider or sliding shoe. All embodiments of the contact means are preferably mounted in a resilient or at least partially movable manner.
  • the embodiment of a contact means according to the invention is a spring contact pin.
  • a particularly well-conducting material such as copper or aluminum is advantageously suitable for this purpose.
  • the spring contact probe comprises a plunger with a round, square or plate-like head and a sleeve or casing and an internal spring.
  • the sleeve is integrated into the guide pin so that the guide pin serves as a sleeve and guide for the piston.
  • the head of the piston is in contact with the contact bar and forms the electrical connection for the current discharge.
  • a round or square plate is suitable for a plate-like piston head or a plate-like formation at the end of the piston.
  • the plate can, for example, make contact with a respective busbar on one side of the longitudinal opening of the guide rail.
  • the disadvantage of square plates is that they do not rotate with the spring contact pin when the lamella rotates. However, this can be circumvented in that the entire contact means can be rotated with the guide pin relative to the lamella.
  • the current discharge system according to the invention is advantageously protected from the effects of the weather such as rain, solar radiation, etc., in order to ensure the longest possible service life with little wear.
  • One embodiment of the current dissipation system therefore provides that rubber seals and/or brush seals are inserted at least in sections into the longitudinal openings of the guide rails. These seals do not completely close the longitudinal opening, but allow the guide pins to slide up and down through the seals.
  • a brush seal also does not offer complete protection against the ingress of moisture and dust.
  • a fabric insert is arranged between the guide bolts of adjacent slats, which is stretched when the slats are in the lowered state and at least partially covers the openings of the guide rails.
  • the material used is advantageously as flexible as possible, weather-resistant and breathable as well as waterproof and UV-proof.
  • a fabric insert only protects the longitudinal opening when the slats are lowered. Depending on the material, the individual fabric areas can fray on the sides. Replacing individual slats is made more difficult by the fabric inserts attached to the slats.
  • At least two slats in each case be electrically connected to one another in series to form a set of slats, with the connection points between the two slats of a set of slats being parallel to one another via a busbar in each case are electrically coupled.
  • the invention also relates to a shading device, in particular an external venetian blind or a venetian blind, at least having a hanging with a large number of slats, which are each movably mounted by means of guide bolts in at least one lateral guide rail and each have at least one photovoltaic element for generating electricity, with the discharge of the generated Stromes a current removal system described above, according to the invention is present.
  • a shading device in particular an external venetian blind or a venetian blind, at least having a hanging with a large number of slats, which are each movably mounted by means of guide bolts in at least one lateral guide rail and each have at least one photovoltaic element for generating electricity, with the discharge of the generated Stromes a current removal system described above, according to the invention is present.
  • the shading device is preferably a venetian blind or a blind, in particular a blind canopy.
  • the invention is also described in terms of a shading device designed as an external venetian blind.
  • the structure of the external venetian blind corresponds to that of a conventional external venetian blind.
  • Photovoltaic elements for power generation are attached to the slats, for example as a complete coating of the slats or individual areas on the slats. Both conventional photovoltaic elements of the first generation and also photovoltaic elements of the second or third generation can be used.
  • the shading device in particular an external venetian blind, provides that the curtain comprises at least a first slat pack and a second slat pack, the slat packs being tilted differently about the respective longitudinal axes of the slats.
  • This type of curtain is also generally referred to as a two-part curtain.
  • an upper set of disks can be rotated or tilted separately from the remaining disks.
  • a lower area of the curtain can be completely closed for power generation, while an upper area is still open or at least partially open to allow daylight to enter a room.
  • the figure 1 shows a schematic cross-sectional view along the longitudinal axis of a guide pin 10 in a first embodiment.
  • the guide bolt 10 is connected at one end in the right-hand area of the figure to an intermediate piece 6 to which the lamella is attached.
  • the latter has a head part 11, which is arranged in the guide rail in the assembled state, see FIG figure 5 .
  • a spring contact pin 14 protrudes from the head part 11 in the longitudinal direction of the guide pin 10 and in extension of the longitudinal axis, which produces the electrical contact between the photovoltaic elements on the lamella and the busbar in the assembled state, see FIG figure 5 .
  • the photovoltaic elements of the lamella are electrically connected to the spring contact pin 14 by means of an internal copper line.
  • the spring contact pin 14 comprises a piston 16 with a round piston head 15 and a sleeve 17 and an internal spring.
  • the sleeve 17 is mostly arranged inside the head part 11 .
  • the spring contact pin 14 is made of copper, which has good electrical conductivity.
  • the head part 11 has a rectangular basic shape, as in the schematic plan view of the guide pin 10 in FIG figure 2 you can see.
  • the head part 11 has recesses 13 on the bottom and top as well as on the left and right, which form semicircular wings 12 .
  • the semicircular shape of the two wings 12 of the head part 11 and the upper and lower recess 13 can be seen.
  • the two recesses 13 serve primarily to enable the slats to be pushed together to form a package that is as compact and space-saving as possible when they are pulled up, with the guide bolts 10 of adjacent slats being positioned in the upper and lower recesses 13 respectively.
  • FIG 4 is another schematic perspective view of the guide pin 10 according to FIG figure 1 shown, but without a spring contact pin, whereby the shape of the head part 11 with the wings 12 formed by the recesses 13 can be seen in particular is.
  • the lower portions of the wings 12 of an upper lamina are positioned in the upper recesses 13 of a lower lamina and the upper portions of the wings 12 of the upper lamina are in turn positioned in the lower recesses 13 of a next-upper lamina, and so on.
  • the figure 5 shows a schematic cross-sectional view of a guide rail 1 of a venetian blind, not shown in detail, with the guide bolt 10 according to FIG figure 1 for power dissipation.
  • An additional insert 2 made of a plastic is introduced into the guide rail 1 , which narrows the longitudinal opening 3 of the guide rail 1 and ensures better guidance of the guide pin 10 .
  • the guide pin 10 protrudes through the longitudinal opening 3 into the guide rail 1 so that the head part 11 is arranged inside the guide rail 1 .
  • exactly one busbar 4 is arranged opposite the longitudinal opening 3 and extends in the longitudinal direction of the guide rail 1 .
  • the busbar 4 is designed in one piece as a flat bar made of copper. The flat bar is glued in place for attachment in insert 2.
  • the round piston head 15 of the spring contact pin 14 hits the flat bar and moves when the slats are raised and lowered along the flat bar. Possible manufacturing tolerances or changes in length of the components caused by temperature are compensated for by the stroke of the spring-loaded piston head 15 .
  • the current generated in the photovoltaic elements of the slats is discharged via a copper wire line into the spring contact pin 14 and further via the flat bar.
  • the power transmission system is optionally connected to a power grid or to a power storage device via an inverter.
  • the figure 6 shows a schematic cross-sectional view along the longitudinal axis of a guide pin 20 and the figure 7 a schematic plan view of the guide pin 20 in a second embodiment.
  • the guide pin 20 according to Figures 6 and 7 differs only in the design of the head part 21 of the guide pin 10 of figure 1 . In the following, therefore, only the differences between the various embodiments will be discussed.
  • the head part 11 in this embodiment has two recesses 23 at the top and bottom, into which the guide bolts 20 are located from above or below Slats can be positioned laterally offset.
  • This embodiment is used when there are two busbars or flat bars 4 in the guide rail 1, see FIG figure 10 .
  • FIG 10 is a schematic cross-sectional view of an insert 2 for a guide rail, not shown here, with two guide bolts 20 according to FIG figure 6 shown for power dissipation.
  • the spring contact pin 24 of the guide pin 20 of an upper slat contacts one flat bar, while the guide pin 20 of a lower slat with the spring contact pin 24 contacts the other flat bar.
  • FIG 11 12 is another schematic cross-sectional view along the longitudinal axis of a guide pin 30 in a third embodiment and in FIG figure 12 shown a schematic plan view.
  • FIG figure 11 12 is another schematic cross-sectional view along the longitudinal axis of a guide pin 30 in a third embodiment and in FIG figure 12 shown a schematic plan view.
  • the guide pin 30 has two spring contact pins 34 which each protrude from the head part 31 in an offset manner from a plane through the longitudinal axis of the lamella.
  • the head part 31 has an S-like shape, with the piston 36 and piston head 35 of a spring contact pin 34 projecting forward from each S-wing 32 . Due to the offset arrangement of the spring contact pins 34 obliquely to the longitudinal axis, their sleeves 37 are not integrated into the head part 31, but protrude from the other side thereof, see above all Figure 13 and Figure 14 .
  • FIG 15 is a schematic cross-sectional view of an insert 2 for a guide rail 1, not shown here, with two guide bolts 30 according to FIG figure 11 shown for power dissipation.
  • busbars 4.1, 4.2 arranged parallel and spaced apart from one another in the form of flat rods with a projection 5 formed from the plastic insert 2 for insulation.
  • the two spring contact pins 34 of one guide bolt 30 each make contact with one of the two flat rods 4.
  • the figure 16 shows an embodiment according to the invention of the upper part of an external venetian blind with a slat box 8 and a curtain whose slats 7.1 and 7.2 are provided with photovoltaic elements which are connected to one another in sets in series and each form a set of slats 7.
  • photovoltaic elements of the slats are connected in sets to the busbars 4+ and 4- for current discharge, with one connection of the photovoltaic elements to the busbar 4.z being established for each set in such a way that a total of each set of slats 7 has a serial connection between the photovoltaic elements of the two slats 7.1 and 7.2 arises and thus the voltage U1 and U2 generated with the photovoltaic elements is added to a total voltage Uges and is doubled in the ideal case.
  • the busbar for the intermediate potential 4z runs on one side on the left in one guide rail 1, while the two current discharge rails 4+ and 4- run in the right-hand guide rail 1.
  • FIG figure 16 the schematic electrical circuit of the photovoltaic elements mounted on the slats 7.1 and 7.1 is shown in FIG figure 16 again in the figure 17 shown.
  • the negative or grounded busbar 4- is arranged on the left, from which derivatives lead to the respective first lamella 7.1 of a lamella set 7.
  • the first and second laminations 7.1 and 7.2 are connected together and with reversed polarity to the busbar 4.z, a common intermediate potential of the voltage U1 being present there between the respective first and second laminations 7.1 and 7.2.
  • the two busbars 4+ and 4- serve to carry away current with the potential of the total voltage Uges and combine the total power output of the external venetian blind according to the invention.
  • the external venetian blind according to the invention thus consists of a large number of slat sets 7 connected in parallel from slats 7.1 and 7.2 connected in series, the intermediate potential between all the first slats 7.1 and all second slats 7.2 being connected to one another.
  • Another embodiment of the external venetian blind according to the invention provides that three slats 7.1, 7.2 and 7.3 of a set of slats 7 are connected in series and in total the slat sets 7 of the entire external venetian blind are connected in parallel and the first, second and third slats 7.1, 7.2 and 7.3 are connected to one another in parallel.
  • Such an embodiment is exemplified in figure 18 shown. This shows the upper part of an external venetian blind with a slat box 8 with laterally arranged guide rails 1 designed according to the invention and three sets of slats 7.
  • Each set of slats 7 contains a first, second and third slat 7.1, 7.2 and 7.3, each with a photovoltaic element arranged thereon.
  • a busbar 4+ and 4- is arranged on the right and left in the guide rails, which on the one hand is connected to an external power connection and on the other hand electrically connects the sets of laminations 7 .
  • a busbar 4.z is arranged in each of the lateral guide rails 1, which connects the individual slats 7.1 with 7.2 and 7.2 with 7.3 in series and at the same time all first slats 7.1, all second slats 7.2 and all third slats 7.3 in parallel.
  • FIG. 19 A schematic representation of this electrical circuit from the figure 18 is in the figure 19 shown.
  • the sets of laminations are each connected in parallel via busbars 4- and 4+.
  • the operating voltage Uges achieved can be increased to the sum of the individual voltages U1+U2+U3 of the first, second and third segments 7.1, 7.2 and 7.3 in order to keep transmission losses as low as possible.
  • the power output of the slat sets 7 is added up according to their number in the external venetian blind.
  • the invention therefore proposes a power removal system for an external venetian blind with a large number of slats, which are each movably mounted in lateral guide rails by means of guide bolts and each have at least one photovoltaic element for generating electricity, which is electrically connected to the guide bolts of the respective slat, wherein There are at least two electrical busbars in the two guide rails, so that there is electrical contact with the photovoltaic elements of the slats in order to dissipate the electricity generated. Furthermore, an external venetian blind with a large number of slats, each with at least one photovoltaic element for generating electricity, is proposed, with a current discharge system according to the invention being present for dissipating the generated current.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Stromabführungssystem für eine Beschattungseinrichtung mit einer Vielzahl von Lamellen, welche jeweils mittels Führungsbolzen (10, 20, 30) in mindestens einer seitlichen Führungsschiene (1) beweglich gelagert sind, wobei die Beschattungseinrichtung Photovoltaikelemente zur Stromerzeugung aufweist, welche mit den Führungsbolzen (10, 20, 30) der jeweiligen Lamelle elektrisch verbunden sind, wobei in der mindestens einen Führungsschiene (1) insgesamt mindestens zwei elektrische Sammelschienen (4) vorliegen, sodass ein elektrischer Kontakt mit den Photovoltaikelementen der Lamellen vorliegt, um den erzeugten Strom abzuführen. Weiter betrifft die Erfindung eine Beschattungseinrichtung mit einer Vielzahl von Lamellen mit jeweils mindestens einem Photovoltaikelement zur Stromerzeugung, wobei zur Abführung des erzeugten Stromes ein erfindungsgemäßes Stromabführungssystem vorliegt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Stromabführungssystem für eine Beschattungseinrichtung mit einer Vielzahl von Lamellen, welche jeweils mittels Führungsbolzen in mindestens einer seitlichen Führungsschiene beweglich gelagert sind und jeweils mindestens ein Photovoltaikelement zur Stromerzeugung aufweisen.
  • Weiter betrifft die Erfindung eine Beschattungseinrichtung mit einer Vielzahl von Lamellen, welche jeweils mittels Führungsbolzen in mindestens einer seitlichen Führungsschiene beweglich gelagert sind und jeweils mindestens ein Photovoltaikelement zur Stromerzeugung aufweisen.
  • Aus dem Stand der Technik sind Raffstoren mit Lamellen, auf denen Photovoltaikelemente (auch Photovoltaikzellen genannt) aufgebracht sind, bereits bekannt. Hierzu wird beispielsweise auf die Druckschriften DE 10 2007 031 236 A1 oder DE 10 2014 200 359 A1 verwiesen.
  • Weiterhin ist es aus der Druckschrift DE 21 2019 000 358 U1 bekannt, zur Stromabführung die Lamellen mittels eines Leiterdrahtes zu verbinden. Dieser Leiterdraht ist jedoch optisch unschön und wirkt sich nachteilig auf die Handhabung und Funktionalität des Raffstores aus.
  • Aus den Druckschriften EP 3690176 A1 und EP 3892813 A1 sind zudem gattungsgemäße Stromabführungssysteme bekannt, wobei hier keine Sammelschienen vorliegen, die über die gesamte Höhe der Beschattungseinrichtung verlaufen, sodass die elektrische Kontaktierung lediglich punktuell erfolgt. Weiterhin sind die Kontaktmittel lediglich als einfache Kontaktstifte ausgebildet.
  • Die Druckschrift CN 110107207 A zeigt noch eine Photovoltaik-Jalousie, bei der die Kontaktmittel als federgelagerte Stifte ausgebildet sind, wobei die Stifte lediglich in einer einfachen Hülse gelagert sind.
  • Als weiteren Stands der Technik wird noch auf die Druckschrift CN 202047738 U verwiesen.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine alternative Stromabführung für eine Beschattungseinrichtung mit Photovoltaiklamellen, insbesondere mit verbesserten Kontaktmitteln, sowie eine Beschattungseinrichtung hierfür bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand untergeordneter Ansprüche.
  • Die Erfinder haben erkannt, dass es eine alternative Möglichkeit gibt, die in den Photovoltaikelementen auf den beweglichen Lamellen eines Raffstores oder einer Jalousie erzeugte elektrische Energie an ein Stromnetz oder Stromspeicher abzuführen und die Nachteile des Standes Technik zu umgehen.
  • Die Erfindung beschreibt daher die Möglichkeit der Stromabführung über die Führungsschiene ohne eine aufwändige Verdrahtung der einzelnen Lamellen.
  • Die Elektrizitätsabführung kann durch Federkontakte an den Führungsbolzen der Lamellen und Sammelschienen in Form von Flachstangen in den Führungsschienen gewährleistet werden. Die Federkontakte bieten die Möglichkeit, Einbautoleranzen etc. auszugleichen. Ein Federkontakt weist einen Federkontaktstift (Kolben, Feder und Mantel) sowie eine Hülse auf, in die der Stift eingeschoben wird. Die Hülse erleichtert den Austausch bei einem Defekt des Federkontaktes. Die Hülse des Federkontaktes kann in den Führungsbolzen eingesetzt werden. Hierfür kann der Führungsbolzen entsprechend angepasst werden: Der Führungsbolzen kann durch eine Aussparung für die Hülse ergänzt werden, welche auf seiner in eingebauter Position horizontalen Drehachse liegt. Diese Position ist ideal für eine geringe mechanische Belastung auf den Federkontaktstift und den Führungsbolzen bei der Drehung der Lamelle und ermöglicht die Nutzung eines längeren Federkontaktes mit mehr Federweg, ohne weitere große Anpassungen am Führungsbolzen durchzuführen.
  • Die Flachstange stellt das Gegenstück zum Federkontakt dar. Es eignet sich vor allem eine Kupferflachstange. Eine Alternative zu Kupferflachstangen stellen Aluminiumflachstangen dar, welche allerdings eine schlechtere Leitfähigkeit aufweisen. Die Flachstange kann mittels Klebung oder Halteklips in dem Plastikeinsatz der Führungsschiene fixiert werden.
  • Die Verbindung der elektrischen Kontakte von den Photovoltaikelementen mit dem Federkontakt kann durch Verlötung des Photovoltaikelementes mit einer Lötkerbe am Ende der Federkontakthülse oder alternativ mittels eines in den Führungsbolzen integrierten Kupferleiters hergestellt werden. Der Kupferleiter endet mittig auf der Unterseite des Führungsbolzens und bietet dort eine Lötkontaktstelle für die Verbindung zu den sich auf der Lamelle befindlichen Photovoltaikelementen.
  • Auf das untere Ende der Kupferflachstange kann eine Isolationsschicht aufgetragen werden, damit auch bei Einbau auf einem Metallfensterbrett oder einer Wasserschicht auf der Unterlage keine Kurzschluss- oder Stromschlaggefahr besteht.
  • Dieses Konzept aus einem oder mehreren Federkontakt(en) in Kombination mit einer oder mehreren Flachstange(n) gewährleistet abhängig vom Hub des gewählten Federkontaktstiftes eine verschieden große Einbautoleranz hinsichtlich der Führungsschienen. Ein möglichst großer Hub ist durch die nicht zu vernachlässigende Längenänderung der Lamellen aufgrund thermischer Ausdehnung und Kontraktion besonders relevant. Um eine einheitliche Fertigung des Stromabführungssystems zu gewährleisten, kann der Hub der Federkontakte für eine maximale Wärmeausdehnung der maximal angebotenen Lamellengröße ausgelegt werden.
  • Um bei heraufgezogenen Lamellen eine Stapelung der Führungsbolzen weiterhin zu ermöglichen, kann der Kopf des Führungsbolzens um eine Aussparung an der Oberseite ergänzt werden. Die Breite der Aussparung korreliert sinnvollweise zur Breite des Federkontaktstiftes.
  • Eine sich durch die elektrischen Eigenschaften der ersten Generation von Photovoltaikelementen ergebene Problematik ist die zu geringe Spannung einer einzelnen Lamelle für marktübliche Wechselrichter. Um die Spannung zu erhöhen, sollte entweder ein angepasster Wechselrichter oder DC-Aufwärtswandler eingesetzt werden. Beide Varianten bringen jedoch zusätzliche Kosten sowie Leistungsverluste mit sich. Alternativ kann eine Parallelschaltung eingesetzt werden, bei der mindestens zwei Lamellenpakete parallelgeschaltet werden. Diese Parallelschaltung ist mit einem einzelnen Federkontakt pro Führungsbolzen allerdings nicht möglich.
  • Es können jedoch auch zwei Federkontakte pro Führungsbolzen ausgeführt werden. Dadurch kann das Problem der zu geringen elektrischen Spannung der Photovoltaiklamellen gelöst werden. Weiterhin können dann zwei parallel verlaufende Kupferflachstangen in der Führungsschiene eingesetzt werden, die mittels eines (Plastik)-Isolators voneinander getrennt werden. Der Isolator erfüllt ebenso die Führungsaufgabe der Federkontaktstifte, welche genau wie bei der einfachen Ausführung in den Führungsbolzen versenkt werden können.
  • Die Kupferflachstangen können beispielsweise in den Plastikeinsatz eingeklebt oder mittels im Plastikeinsatz der Führungsschiene integrierter Halteklips fixiert werden.
  • Um ein Schleifen der versetzt laufenden Führungsbolzen an der Führungsschiene zu vermeiden, kann der Führungsbolzen erweiternd angepasst werden. Zum einen können die seitlichen Flanken des Führungsbolzens verschmälert werden. Zusätzlich kann der Öffnungsschlitz der Führungsschiene verbreitert werden. Die Aussparung für den Federkontakt des darüber liegenden Führungsbolzens im gestapelten Zustand kann zu jeweils beiden Seiten des Kopfes verschoben werden. Alternativ können die beiden oberen Flügel am Kopf des Führungsbolzens gänzlich entfernt werden. Zum anderen kann der Kopf des Führungsbolzens derart angepasst werden, dass er eine verbreiterte Form mit schräg verlaufenden Unter- und Oberkanten besitzt. Es kann ein Loch für jeweils einen Federkontakt im linken oberen sowie im rechten unteren Flügel eingefügt werden. Eine aktive Nutzung beider Federkontakte zur Elektrizitätsübertragung ist nicht zwingend notwendig, stellt allerdings eine Möglichkeit dar und dient der einfachen Serienherstellung. Die Drehung des Lamellenbehangs wird mit dieser Federkontaktausführung jedoch in der Regel auf 90° beschränkt. Je nach Form der Führungsschiene beziehungsweise Größe der Öffnung der Führungsschiene ist der Federkontakt beziehungsweise dessen Hub jedoch eingeschränkt.
  • Um die Flexibilität im Einbau eines Raffstores oder einer Jalousie mit Stromabführung zu erhöhen und Einbau- und Fertigungstoleranzen weiter auszugleichen, können auch herkömmliche Abstandshalter verwendet werden, mittels denen die Führungsschiene befestigt wird. Als Alternative zu der Verwendung von Abstandhaltern kann beispielsweise auch der Plastikeinsatz in den Führungsschienen oder die Flachstange in dem Plastikeinsatz variabel befestigt werden.
  • Die Enden beziehungsweise Köpfe der Federkontakte, welche den elektrischen Kontakt herstellen, können unterschiedliche Formen haben, beispielsweise rund, eckig oder plattenförmig. Bei einem plattenförmigen Kopf kann die Platte beziehungsweise der Kopf ebenfalls aus einem leitfähigen Material bestehen und an einem links und/oder rechts in der Führungsschiene befestigten, elektrischen Leiter, beispielsweise einer Flachstange, schleifen. Die Platten können entweder eckig oder rund ausgeführt werden. Eine eckige Platte wird sich jedoch nicht mit dem Federkontakt mitdrehen, sondern im ursprünglichen Rotationszustand verbleiben. Dann sollte der gesamte Federkontakt oder die Platte relativ zum Führungsbolzen drehbar sein.
  • Als Alternative zu Federkontakten können Schleifer als Kontaktmittel genutzt werden. Die Schleifer können an der Lamelle befestigt werden und an der Flachstange schleifen. Mögliche Arten eines Schleifers sind beispielsweise:
    • Kupferlitze, vgl. "Carrerabahn"
    • Schleifer mit Blattfeder, vgl. "Märklin"-Eisenbahn
    • Bügelstromabnehmer
    • Feder mit Schleifeinheit
    • Grafit-Gleiter, vgl. Motor mit Gleitkontakt
  • Weiterhin können Gleitschuhe als elektrischer Kontakt zwischen Lamelle und Führungsschiene eingesetzt werden. Der Gleitschuh kann aus einem angepassten Führungsbolzen, einer Feder, einem Kupferschleifer und dem eigentlichen (Metall- )Gleitschuh aufgebaut sein. Der Führungsbolzen kann ebenfalls aus einem Metall gefertigt werden. Bei einer Metall- statt Plastikausführung wird kein innenliegender Leiter benötigt, da der Führungsbolzen selbst als Leiter fungiert.
  • Die Witterungsbeständigkeit des Stromabführungssystems ist durch den Einsatzort an einer Außenfassade wichtiger Bestandteil der Konstruktion. Um eine Langlebigkeit garantieren zu können, sollten externe Einflüsse wie Schmutz und Regen auf die Schleifelemente reduziert werden, um Verschmutzung oder Korrosion zu vermeiden. Neben beschleunigtem Verschleiß kann das Auftreten von Verschmutzungen beziehungsweise Korrosion eine Erhöhung des elektrischen Widerstandes der Leiter herbeiführen, was zu Leistungsverlusten führt.
  • Es können beispielsweise Bürstenleisten beziehungsweise -dichtungen in die Öffnungen der Führungsschienen eingesetzt werden, die die Öffnungen zumindest teilweise abdecken. Die Führungsbolzen können beim Auf- und Abfahren der Lamellen einfach durch die Bürsten bewegt werden. Die verwendeten Bürsten sollten vor allem wasserabweisend, stark biegsam, witterungs- und temperaturbeständig von idealerweise - 30°C bis +60°C sowie UV-beständig sein. Es eignen sich vor allem Bürsten aus Austauschstoffen wie unter anderem Polyamide, Polyvinylchloride, Polystrole, Polyester oder Polypropylene. Unter den Polyamiden sind Nylon und Perlon am bekanntesten geworden. Das Produkt Polyamid eignet sich zum Beispiel für Deckenbürsten, für verschiedene Pinsel oder Besen. Polyesterfasern sind sehr steif und nehmen kaum Wasser auf. Polypropylen wird unterhalb von 0°C spröde und ist, wenn ohne Weichmacher, umweltunbedenklich.
  • Ebenso können Gummidichtungen beziehungsweise -dichtlippen in die Öffnungen der Führungsschienen eingesetzt werden. Diese können etwas mehr Schmutz und Wasser abhalten und vor der Selbstverschmutzung schützen, wie dies beispielsweise bei spröde werdenden Bürsten der Fall ist. Die Gummidichtungen können ebenfalls beidseitig der Öffnungen angebracht werden und dehnen sich, wenn ein Führungsbolzen in der Mitte der beiden Dichtungen hoch- oder runterfährt. Die verwendeten Gummidichtungen sollten vor allem wasserabweisend, dauerhaft biegsam, witterungsbeständig, insbesondere UV-beständig, sowie temperaturbeständig von idealerweise -30°C bis +60°C sein und einen möglichst geringen Haftreibungskoeffizienten haben. Es eignen sich vor allem Gummidichtungen aus Silikon-Kautschuk aufgrund dessen dauerhafter Elastizität bei geringem Druckverformungsrest (absolut sprungelastisch), hoher Alterungsbeständigkeit, sehr hoher UV- und Temperaturbeständigkeit sowie voller Beständigkeit gegen wasserverdünnbare und konventionelle Anstriche.
  • Weiterhin können zwischen den Führungsbolzen benachbarter Lamellen auch flexible Stoffbahnen angebracht werden, die im heruntergefahrenen Zustand des Raffstores beziehungsweise der Jalousie die Öffnungen der Führungsschienen zumindest teilweise abdecken. Der verwendete Stoff sollte vor allem wasserabweisend, biegsam, witterungs- und temperaturbeständig von idealerweise -30°C bis +60°C, insbesondere UV-beständig, sowie reißfest und möglichst atmungsaktiv sein.
  • Auf den Lamellen können unterschiedliche Photovoltaikelemente verwendet werden. Die verschiedenen Konzepte zu den Photovoltaiklamellen lassen sich nach den verschiedenen Techniken der verwendeten Photovoltaikelemente gliedern. Photovoltaikelemente der ersten Generation (waferbasierte Photovoltaikelemente) und Photovoltaikelemente der zweiten Generation zeichnen sich dadurch aus, dass sie nicht die Shockley-Queisser (SQ)-Grenze für Einzel-Bandabschnitt-Geräte überschreiten. Photovoltaikelemente der dritten Generation weisen hingegen ein Wirkungsgradpotenzial oberhalb der SQ-Grenze auf. Durch die SQ-Grenze wird der maximal erreichbare Umwandlungswirkungsgrad der Sonnenenergie für ein bestimmtes Material beschrieben. Die Grenze ist der Maßstab, an dem neue Photovoltaik-Technologien verglichen werden. Ein bestimmtes Material hat eine bestimmte Bandlücke, die dafür verantwortlich ist, dass nur bestimmte Spektren des Lichts absorbiert werden können. Die restlichen Spektren können so nicht absorbiert und damit auch nicht zur Umwandlung in elektrischen Strom genutzt werden (Photovoltaikelemente der ersten und zweiten Generation). Photovoltaikelemente der dritten Generation umgehen diese Tatsache beispielsweise durch sogenannte Tandemphotovoltaikelemente, bei denen mehrere Materialien in verschiedenen Schichten verwendet werden, um die restlichen Spektren des Lichts ebenfalls absorbieren und in elektrischen Strom umwandeln zu können.
  • Konventionelle Photovoltaikelemente der ersten Generation:
    Hier kommen Photovoltaikelemente der ersten Generation, also waferbasierte Photovoltaikelemente, zum Einsatz. Diese Technologie ist vorteilhaft, da sie bedingt durch langjährige Erforschung und ihren großen Marktanteil ein besonders hohes Maß an Langzeiterprobung und ein sehr gutes Preis-Leistungsverhältnis sowie eine sehr hohe Effizienz aufweist. Wesentlicher Nachteil ist jedoch, dass massengefertigte Photovoltaikmodule dieser Technologie nur in Größen erhältlich sind, die nicht auf die Lamellen aufzubringen sind. Daher müssen mit konventionellen Photovoltaikelementen bestückte Lamellen so hergestellt werden, dass die Photovoltaikelemente auf den Rohlamellen selbst zu einem Modul verschaltet und laminiert werden. Da einzelne Standardphotovoltaikelemente zu groß für die Lamellen sind, müssen diese durchgeschnitten werden.
  • Photovoltaikelemente der zweiten und dritten Generation:
    Diese Photovoltaikelemente bringen den Vorteil mit sich, dass sie teilweise bedingt durch andere Herstellungsverfahren mit deutlich weniger Modifikationen des Herstellungsprozesses in nahezu beliebigen Größen hergestellt werden können. Dadurch kann die vorhandene Oberfläche der Lamelle ohne Freiräume und damit effizienter genutzt werden. Ein entscheidender Nachteil ist hingegen, dass Photovoltaikelemente der zweiten und dritten Generation nach dem aktuellen Stand der Technik bezüglich ihrer Effizienz häufig noch nicht mit den Photovoltaikelemente der ersten Generation konkurrieren können. Einige Herstellungsprozesse erlauben es, die als Dünnschicht ausgeprägte Photovoltaikzellenschicht direkt auf den Lamellen, die damit als Substrat fungieren, aufzudampfen. Dafür ist es eventuell förderlich, die Lamellen im Vorhinein zu beschichten, sodass diese geeignetere Eigenschaften für ihre Rolle als Substrat aufweisen. Zu den während des Herstellprozesses eingesetzten Verfahren gehören das thermische Verdampfen, die Sputterdeposition, die Laserdeposition und die Metallorganische Gasphasenepitaxie.
  • Klebende Photovoltaikelemente der zweiten und dritten Generation:
    Hier werden ebenfalls Photovoltaikelemente der zweiten und dritten Generation verwendet, die allerdings nicht auf der Lamelle selbst, sondern auf einer Folie hergestellt und anschließend auf die Lamellen aufgeklebt werden. Dieses Konzept bringt den entscheidenden Vorteil mit sich, dass eine räumliche Trennung zwischen der Produktion der Lamellen und der Produktion der Photovoltaikelemente möglich ist. Die Photovoltaikfolie kann als Meterware hergestellt und in der korrekten Breite vorgelagert und passend zugeschnitten werden.
  • Zudem können auch unterschiedliche Lamellen verwendet werden. Durch die Verwendung von im Aufbringungsbereich der Photovoltaikelemente weniger gebogenen Lamellen, beispielsweise Flachlamellen, können sich positive Effekte ergeben. Zum einen müssen sich die Photovoltaikelemente nur an eine weniger stark ausgeprägte Biegung anpassen, was den Produktionsprozess erleichtert sowie die Anforderungen an die Photovoltaikelemente selbst herabsetzt. Zum anderen können die Photovoltaikelemente einfacher vor äußeren Einflüssen geschützt werden. Entscheidend ist es, dass die Verkapselung der Photovoltaikzellenschicht an den Rändern der Lamellen ausreichend stark und zuverlässig anhaftet, damit sie ihre verkapselnde Wirkung entfalten kann. Da es durch Ausdehnung beziehungsweise Kontraktion der Lamellen zu Ablösungen an Schwachstellen, wie den Rändern, kommen kann, bietet es sich an, hier gesonderte Vorkehrungen zu treffen. Beispielsweise kann die Verkapselung um eine oder mehrere äußere Kanten der Lamellen umgeschlagen werden, sodass die Folie ebenfalls auf der Unterseite der Lamelle anhaften kann. Da die Flachlamelle über keine Bördelung an den äußeren Kanten verfügt, ist das Umschlagen der Folie ohne Probleme möglich. Bei einer randgebördelten Lamelle würde sich die Folie nicht ohne Probleme umschlagen und laminieren lassen und die Pakethöhe würde weiter steigen, da die Folie über die Bördelung reichen und somit die dickste Stelle der Lamelle weiter verdicken würde. An der Unterseite kann die Folie dann durch weitere, mögliche Verfahren wie zum Beispiel Kleben besonders stark befestigt werden.
  • Um die Spannung bei der Abführung des in den Photovoltaikelemente erzeugten Stromes zu erhöhen und Verluste bei der Umwandlung auszugleichen, ist es möglich, mehrere Lamellen auf unterschiedliche Art und Weise seriell miteinander zu verschalten.
  • Demgemäß schlagen die Erfinder vor, ein Stromabführungssystem für eine Beschattungseinrichtung, insbesondere einen Raffstore oder eine Jalousie, mit einer Vielzahl von Lamellen, welche jeweils mittels Führungsbolzen in mindestens einer seitlichen Führungsschiene beweglich gelagert sind und jeweils mindestens ein Photovoltaikelement zur Stromerzeugung aufweisen, welches mit den Führungsbolzen der jeweiligen Lamelle elektrisch verbunden ist, vor, wobei in der mindestens einen Führungsschiene insgesamt mindestens zwei elektrische Sammelschienen vorliegen, sodass ein elektrischer Kontakt mit den Photovoltaikelementen der Lamellen vorliegt, um den erzeugten Strom abzuführen, dahingehend zu verbessern, aufweisen, von welchem das mindestens eine Kontaktmittel in Längsrichtung der Lamelle absteht, wobei das Kopfteil zumindest an seiner Oberseite eine Aussparung aufweist, um im hochgezogenen Zustand der Beschattungseinrichtung ein platzsparendes Stapeln der Lamellen zu ermöglichen, und die Kontaktmittel als Federkontaktstift ausgebildet sind, wobei der Federkontaktstift zumindest einen Kolben, eine Hülse und eine innenliegende Feder aufweist, und die Hülse in den Führungsbolzen integriert ist, sodass der Führungsbolzen als Hülse und Führung für den Kolben dient.
  • Das erfindungsgemäße Stromabführungssystem dient dazu, den in den Photovoltaikelementen der Lamellen erzeugten Strom in ein Stromnetz oder einen Stromspeicher einzuspeisen. Je nach Ausführung des Stromabführungssystems ist vorteilhafterweise zusätzlich noch ein Wechselrichter vorgesehen. Bei der Beschattungseinrichtung handelt es sich bevorzugt um einen Raffstore oder eine Jalousie, insbesondere eine Jalousienüberdachung. Im Folgenden wird die Erfindung an einer als Raffstore ausgebildeten Beschattungseinrichtung beschrieben.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind zwei seitliche Führungsschienen ausgebildet, in denen die Führungsbolzen beweglich gelagert sind. Dementsprechend liegen in den beiden Führungsschienen insgesamt mindestens zwei elektrische Sammelschienen vor. Im Folgenden wird die Erfindung für eine Ausführungsform mit zwei seitlich angebrachten Führungsschienen beschrieben. Eine Ausführungsform mit nur einer Führungsschiene liegt jedoch ebenso im Rahmen der Erfindung.
  • Die Lamellen des Raffstores sind wie bei herkömmlichen Raffstoren mittels der an den kurzen Längsenden angebrachten Führungsbolzen in den seitlichen Führungsschienen beweglich gelagert. Beim Hoch- und Runterfahren der Lamellen bewegen sich die Führungsbolzen in den Führungsschienen.
  • Die Photovoltaikelemente der Lamellen sind elektrisch mit den Führungsbolzen verbunden, beispielsweise mittels einer Löt- oder Kupferleitung. Eine Ausführungsform des Stromabführungssystems sieht daher vor, dass das mindestens eine Photovoltaikelement einer Lamelle mit dem mindestens einen Kontaktmittel elektrisch verbunden ist, beispielsweise über eine Lötverbindung oder eine Kabelverbindung.
  • Erfindungsgemäß liegen in den beiden Führungsschienen eines Raffstores beziehungsweise eines Lamellenpaketes insgesamt mindestens zwei elektrische Sammelschienen vor. Die mit den Photovoltaikelementen elektrisch verbundenen, bewegbaren Führungsbolzen kontaktieren die positionsfesten Sammelschienen, sodass der erzeugte Strom in das Stromnetz oder in einen Stromspeicher abgeführt wird. Es entsteht vorzugsweise ein Schleifkontakt zwischen Führungsbolzen und Sammelschiene. Jede Lamelle weist mindestens zwei Kontaktmittel auf, also an jedem Längsende mindestens ein Kontaktmittel, das heißt in Summe pro Lamelle mindestens zwei. Vorteilhafterweise sind die Längsenden der Lamellen bezüglich der Anzahl, Anordnung und Ausführung der Kontaktmittel gleich ausgebildet. Die Kontaktmittel sind an den Führungsbolzen der Lamellen angebracht. Somit weist vorteilhafterweise ein Führungsbolzen mindestens ein Kontaktmittel auf, welches den elektrischen Kontakt zur Sammelschiene ausbildet. Die Kontaktmittel sind vorteilhafterweise federnd oder zumindest teilweise bewegbar gelagert, um mögliche Einbau- oder Fertigungstoleranzen etc. des Raffstores auszugleichen.
  • Jede Lamelle steht mit zwei unterschiedlich gepolten Sammelschienen in Kontakt. Hierfür gibt es verschiedene Ausführungsformen hinsichtlich der Anzahl der Kontaktmittel und/oder der Sammelschienen sowie deren Ausführung. Beispielsweise kann ein Führungsbolzen ein oder zwei Kontaktmittel aufweisen und in einer Führungsschiene können eine oder zwei Sammelschienen angeordnet sein.
  • Eine einfache Ausführungsform sieht vor, dass ein Führungsbolzen genau ein Kontaktmittel aufweist. Das Kontaktmittel ist bevorzugt in Verlängerung der Längsachse der Lamelle an dem Führungsbolzen ausgebildet.
  • Dabei können die jeweils einen Kontaktmittel benachbarter Lamellen an den Führungsbolzen senkrecht untereinander angeordnet sein.
  • Alternativ können die jeweils einen Kontaktmittel benachbarter Lamellen an den Führungsbolzen seitlich versetzt untereinander angeordnet sein.
  • Eine andere Ausführungsform sieht vor, dass ein Führungsbolzen zwei Kontaktmittel aufweist. Die Kontaktmittel sind bevorzugt parallel zur Verlängerung der Längsachse der Lamelle an dem Führungsbolzen ausgebildet.
  • Vorteilhafterweise sind bei dieser Ausführung mit zwei Kontaktmitteln pro Führungsbolzen die Kontaktmittel schräg versetzt angeordnet. Das heißt, dass die zwei Kontaktmittel an einem Führungsbolzen relativ zu einer durch die Oberfläche der Lamellen verlaufenden Ebene auf unterschiedlicher Höhe seitlich versetzt angeordnet sind.
  • Weitere Varianten und Kombinationen der Kontaktmittel, Führungsbolzen etc. sind ebenfalls möglich und liegen im Rahmen der Erfindung.
  • Eine ebenfalls einfache Ausführungsform sieht genau eine Sammelschiene pro Führungsschiene vor. Bevorzugt ist die eine Sammelschiene gegenüber der Längsöffnung in der Führungsschiene angeordnet.
  • Eine andere Ausführungsform sieht zwei Sammelschienen in einer Führungsschiene vor. Bevorzugt sind die zwei Sammelschienen entweder nebeneinander gegenüberliegend zur Längsöffnung oder auf beiden Seiten der Längsöffnung in der Führungsschiene angeordnet.
  • In die Führungsschienen ist bevorzugt jeweils ein zusätzlicher Einsatz vorhanden, in dem die Sammelschiene(n) befestigt ist beziehungsweise sind, beispielsweise eingeklebt und/oder eingeklipst. Der Einsatz ist vorzugsweise aus einem nicht-leitenden und isolierenden Material wie Kunststoff, Plastik oder dergleichen ausgebildet. Zur Befestigung der Sammelschienen in dem Einsatz weist dieser bevorzugt Haltenasen auf, die sich zumindest über einen Teil der Länge des Einsatzes beziehungsweise der Sammelschiene erstrecken. Vorteilhafterweise sind die Haltenasen jeweils paarweise gegenüberliegend oder versetzt gegenüberliegend angeordnet, sodass die Führungsschiene zwischen die Haltenasen eingeklipst werden kann.
  • Die Einsätze sind vorzugsweise einteilig ausgebildet und mittels eines Strangpressbeziehungsweise Extrusionsverfahrens hergestellt.
  • Bei einer Ausführungsform mit zwei nebeneinander positionierten Sammelschienen dient der Einsatz gleichzeitig auch als Isolation zwischen den beiden Sammelschienen, indem der Einsatz bevorzugt eine Isolation zwischen zwei nebeneinander angeordneten Sammelschienen ausbildet. Dieser Isolator kann beispielsweise als eine Art Abstandhalter zwischen den beiden Sammelschienen ausgebildet sein.
  • Erfindungsgemäß weisen die Führungsbolzen jeweils ein scheibenartiges Kopfteil auf, von welchem das mindestens eine Kontaktmittel in Längsrichtung der Lamelle absteht. Dabei sind weiterhin erfindungsgemäß die Kopfteile benachbarter Lamellen derart geformt, dass die Kopfteile im hochgezogenen Zustand des Raffstores möglichst platzsparend gestapelt werden können.
  • Die Sammelschienen sind grundsätzlich aus einem möglichst gut leitfähigen Material ausgebildet. Hierfür eignet sich in einer bevorzugten Ausführungsform ein Metall oder eine Legierung, beispielsweise (aus) Kupfer oder Aluminium. Weiterhin bevorzugt sind die Sammelschienen als Flachband oder Flachstange ausgebildet. Vorteilhafterweise reicht eine Sammelschiene über die gesamte Höhe einer Führungsschiene.
  • Als alternative Ausführungsform können die Sammelschienen als elektrisch leitende Bürste ausgebildet sein.
  • Weiterhin ist es günstig, wenn zumindest ein unteres Ende der Sammelschienen isoliert ist, um einen Kurzschluss beim Einbau in ein Metallfensterbrett oder bei Regen etc. zu vermeiden.
  • Die Kontaktmittel an den Führungsbolzen können unterschiedlich ausgeführt sein. Erfindungsgemäß sind die Kontaktmittel als Federkontaktstift ausgebildet, beispielsweise mit rundem, eckigem oder plattenförmigem Kolbenkopf. Weitere mögliche Ausführungsformen der Kontaktmittel sind entsprechend der nachfolgenden Liste wie folgt: Kupferlitze, Schleifer mit Blattfedern, Bügelstromabnehmer, Feder mit Schleifeinheit, Grafit-Gleiter oder Gleitschuh. Alle Ausführungsformen der Kontaktmittel sind vorzugsweise federnd oder zumindest teilweise bewegbar gelagert.
  • Die erfindungsgemäße Ausführungsform eines Kontaktmittels ist ein Federkontaktstift. Vorteilhafterweise eignet sich hierfür ein besonders gut leitendes Material wie Kupfer oder Aluminium. Der Federkontaktstift umfasst einen Kolben mit einem runden, eckigen oder plattenartigen Kopf sowie eine(n) Hülse beziehungsweise Mantel und eine innenliegende Feder. Die Hülse ist in den Führungsbolzen integriert, sodass der Führungsbolzen als Hülse und Führung für den Kolben dient. Der Kopf des Kolbens steht in Kontakt mit der Kontaktschiene und bildet die elektrische Verbindung zur Stromabführung aus.
  • Für einen plattenartigen Kolbenkopf beziehungsweise eine plattenartige Ausformung am Ende des Kolbens eignet sich eine runde oder eckige Platte. Die Platte kann beispielsweise jeweils eine Sammelschiene auf einer Seite der Längsöffnung der Führungsschiene kontaktieren. Nachteilhaft an eckigen Platten ist, dass diese sich bei einer Drehung der Lamelle nicht mit dem Federkontaktstift mitdrehen. Dies kann jedoch umgangen werden, indem das gesamte Kontaktmittel mit dem Führungsbolzen relativ zur Lamelle drehbar ist.
  • Weiterhin ist das erfindungsgemäße Stromabführungssystem vorteilhafterweise vor Witterungseinflüssen wie Regen, Sonneneinstrahlung etc. geschützt, um eine möglichst hohe Lebensdauer bei geringem Verschleiß zu gewährleisten.
  • Eine Ausführungsform des Stromabführungssystems sieht daher vor, dass in die Längsöffnungen der Führungsschienen zumindest abschnittsweise Gummidichtungen und/oder Bürstendichtungen eingesetzt sind. Diese Dichtungen verschließen die Längsöffnung nicht komplett, sondern erlauben ein Hoch- und Runtergleiten der Führungsbolzen durch die Dichtungen.
  • Vorteilhaft an Bürstendichtungen, beispielsweise aus Nylon oder Perlon, ist:
    • die einfache Umsetzbarkeit durch vorgefertigte Leisten, die entlang der Längsöffnungen aufgebracht werden können;
    • Bürstendichtungen sind witterungs- und wasserbeständig;
    • der Austausch von Lamellen wird dadurch nicht beeinflusst; und
    • Schutz in allen Positionen der Lamellen.
  • Allerdings können sich einzelne Borsten lösen und somit die Sammelschienen verschmutzen. Eine Bürstendichtung bietet zudem keinen vollständigen Schutz gegen das Eindringen von Feuchtigkeit und Staub.
  • Vorteilhaft an Gummidichtungen, beispielsweise aus einem Silikon-Kautschuk, ist:
    • Schutz vor Spritzwasser und Schmutz;
    • leichte Installation;
    • der Austausch von Lamellen wird dadurch nicht beeinflusst;
    • Schutz in allen Positionen der Lamellen
  • Allerdings bestehen hohe Anforderungen an das Material der Gummidichtungen, da diese dauerhaft elastisch sein und nicht spröde werden sollten. Die Reibung der Führungsbolzen an der Dichtung ist bei einer Gummidichtung deutlich größer als bei einer Bürstendichtung.
  • Eine andere Ausführungsform des Stromabführungssystems sieht vor, dass zwischen den Führungsbolzen benachbarter Lamellen jeweils ein Stoffeinsatz angeordnet ist, welcher im heruntergelassenen Zustand der Lamellen aufgespannt wird und die Öffnungen der Führungsschienen zumindest teilweise abdeckt. Der verwendete Stoff ist vorteilhafterweise möglichst flexibel, witterungsbeständig und atmungsaktiv sowie wasser- und UV-dicht.
  • Vorteilhaft an Stoffeinsätzen ist:
    • die Längsöffnungen werden staub- und wasserdicht abgedeckt;
    • Installation schon mit mittlerem Aufwand möglich; und
    • eingedrungene Feuchtigkeit kann wieder verdunsten.
  • Allerdings schützt ein Stoffeinsatz die Längsöffnung nur im heruntergefahrenen Zustand der Lamellen. Die einzelnen Stoffbereiche können materialabhängig an den Seiten ausfransen. Der Austausch einzelner Lamellen wird durch die an den Lamellen befestigten Stoffeinsätze erschwert.
  • In einer vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Stromabführungssystems einer Beschattungseinrichtung mit einer Vielzahl von Lamellen mit Photovoltaikelementen wird vorgeschlagen, dass mehrfach jeweils mindestens zwei Lamellen untereinander seriell elektrisch zu jeweils einem Lamellensatz verbunden sind, wobei die Verbindungsstellen zwischen den zwei Lamellen eines Lamellensatzes untereinander parallel über jeweils eine Sammelschiene elektrisch gekoppelt sind.
  • Werden in der Beschattungseinrichtung mehrere Lamellensätze verwendet, die aus jeweils zwei seriell verbundenen Lamellen bestehen, so kann dies verwirklicht werden, indem je Lamellensatz genau zwei seriell geschaltete Lamellen vorliegen, wobei:
    • die potentialgleichen Verbindungsstellen zwischen der jeweils ersten Lamelle und der zweiten Lamelle eines Lamellensatzes über eine Sammelschiene auf einer ersten Seite der Beschattungseinrichtung elektrisch verbunden sind, und
    • jeder Lamellensatz an je eine positive und eine negative Sammelschiene auf der zur ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite der Beschattungseinrichtung elektrisch angeschlossen ist. Hieraus ergibt sich dann, dass die Lamellen bezüglich ihrer Polarität von oben nach unten alternierend angeordnet sind.
  • Werden in der Beschattungseinrichtung mehrere Lamellensätze verwendet, die aus jeweils drei seriell untereinander verbundenen Lamellen bestehen, so kann dies verwirklicht werden, indem ein Stromabführungssystem so gestaltet ist, dass je Lamellensatz genau drei seriell geschaltete Lamellen vorliegen, wobei:
    • die potentialgleichen Verbindungsstellen zwischen den jeweils ersten Lamellen und den zweiten Lamellen über eine erste Sammelschiene auf einer ersten Seite der Beschattungseinrichtung elektrisch verbunden sind,
    • die potentialgleichen Verbindungsstellen zwischen den jeweils zweiten Lamellen und den dritten Lamellen über eine zweite Sammelschiene auf einer zweiten - der ersten Seite gegenüberliegenden - Seite der Beschattungseinrichtung elektrisch verbunden sind, und
    • jeder Lamellensatz an eine positive Sammelschiene und eine negative Sammelschiene auf jeweils einer Seite der Beschattungseinrichtung elektrisch angeschlossen ist.
  • Die Erfindung betrifft noch eine Beschattungseinrichtung, insbesondere einen Raffstore oder eine Jalousie, zumindest aufweisend einen Behang mit einer Vielzahl von Lamellen, welche jeweils mittels Führungsbolzen in mindestens einer seitlichen Führungsschiene beweglich gelagert sind und jeweils mindestens ein Photovoltaikelement zur Stromerzeugung aufweisen, wobei zur Abführung des erzeugten Stromes ein voranstehend beschriebenes, erfindungsgemäßes Stromabführungssystem vorliegt.
  • Bei der Beschattungseinrichtung handelt es sich bevorzugt um einen Raffstore oder eine Jalousie, insbesondere eine Jalousienüberdachung. Die Erfindung wird weiterhin an einer als Raffstore ausgebildeten Beschattungseinrichtung beschrieben.
  • Der Aufbau des Raffstores entspricht dem Aufbau eines herkömmlichen Raffstores. Auf den Lamellen sind Photovoltaikelemente zur Stromerzeugung angebracht, beispielsweise als komplette Beschichtung der Lamellen oder einzelne Bereiche auf den Lamellen. Es können sowohl konventionelle Photovoltaikelemente der ersten Generation also auch Photovoltaikelemente der zweiten oder dritten Generation eingesetzt werden.
  • Eine Ausführungsform der Beschattungseinrichtung, insbesondere eines Raffstores, sieht vor, dass der Behang zumindest ein erstes Lamellenpaket und ein zweites Lamellenpaket umfasst, wobei die Lamellenpakete unterschiedlich um die jeweiligen Längsachsen der Lamellen gekippt sind. Bei dieser Art von Behang spricht man allgemein auch von einem zweigeteilten Behang. Vorzugsweise ist ein oberes Lamellenpaket separat von den restlichen Lamellen rotierbar beziehungsweise kippbar. Beispielsweise kann ein unterer Bereich des Behanges zur Stromerzeugung komplett geschlossen sein, während ein oberer Bereich weiterhin offen oder zumindest teilweise offen ist, um Tageslicht in einen Raum eindringen zu lassen.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele mit Hilfe der Figuren näher beschrieben, wobei nur die zum Verständnis der Erfindung notwendigen Merkmale dargestellt sind beziehungsweise beschrieben werden.
  • Es zeigen im Einzelnen:
    • FIG 1:
    eine schematische Querschnittsansicht entlang der Längsachse eines Führungsbolzens in einer ersten Ausführungsform,
    FIG 2:
    eine schematische Draufsicht des Führungsbolzens gemäß der Figur 1,
    FIG 3:
    eine schematische Querschnittsansicht senkrecht zur Längsachse des Führungsbolzens durch das Kopfteil gemäß der Figur 1,
    FIG 4:
    eine schematische Perspektivansicht des Führungsbolzens gemäß der Figur 1,
    FIG 5:
    eine schematische Querschnittsansicht einer Führungsschiene mit dem Führungsbolzen gemäß der Figur 1 zur Stromabführung,
    FIG 6:
    eine schematische Querschnittsansicht entlang der Längsachse eines Führungsbolzens in einer zweiten Ausführungsform,
    FIG 7:
    eine schematische Draufsicht des Führungsbolzens gemäß der Figur 6,
    FIG 8:
    eine schematische Perspektivansicht des Führungsbolzens gemäß der Figur 6,
    FIG 9:
    eine schematische Querschnittsansicht senkrecht zur Längsachse des Führungsbolzens gemäß der Figur 5,
    FIG 10:
    eine schematische Querschnittsansicht eines Einsatzes für eine Führungsschiene mit zwei Führungsbolzen gemäß der Figur 6 zur Stromabführung,
    FIG 11:
    eine schematische Querschnittsansicht entlang der Längsachse eines Führungsbolzens in einer dritten Ausführungsform,
    FIG 12:
    eine schematische Draufsicht des Führungsbolzens gemäß der Figur 11,
    FIG 13:
    eine schematische Perspektivansicht des Führungsbolzens gemäß der Figur 11,
    FIG 14:
    eine schematische Querschnittsansicht senkrecht zur Längsachse des Führungsbolzens gemäß der Figur 11,
    FIG 15:
    eine schematische Querschnittsansicht eines Einsatzes für eine Führungsschiene mit zwei Führungsbolzen gemäß der Figur 11 zur Stromabführung,
    FIG 16:
    eine schematische Darstellung eines Raffstores mit Stromabführungssystem und einer ersten Reihenschaltung der Lamellen,
    FIG 17:
    schematisch vereinfachte Darstellung der elektrischen Serienschaltung des Raffstores gemäß Figur 16,
    FIG 18:
    eine schematische Darstellung eines Raffstores mit Stromabführungssystem und einer weiteren Reihenschaltung der Lamellen, und
    FIG 19:
    schematisch vereinfachte Darstellung der elektrischen Serienschaltung des Raffstores gemäß der Figur 17.
  • Die Figur 1 zeigt eine schematische Querschnittsansicht entlang der Längsachse eines Führungsbolzens 10 in einer ersten Ausführungsform. Der Führungsbolzen 10 ist an einem Ende im rechten Bildbereich mit einem Zwischenstück 6 verbunden, an welches die Lamelle angebracht wird. Am anderen Ende des Führungsbolzens 10 weist dieser ein Kopfteil 11 auf, welches im montierten Zustand in der Führungsschiene angeordnet ist, siehe Figur 5. Aus dem Kopfteil 11 ragt in Längsrichtung des Führungsbolzens 10 und in Verlängerung der Längsachse ein Federkontaktstift 14 hervor, welcher im montierten Zustand den elektrischen Kontakt zwischen den Photovoltaikelementen auf der Lamelle und der Sammelschiene herstellt, siehe Figur 5. Die Photovoltaikelemente der Lamelle, hier nicht dargestellt, sind mittels einer internen Kupferleitung mit dem Federkontaktstift 14 elektrisch verbunden.
  • Der Federkontaktstift 14 umfasst einen Kolben 16 mit einem runden Kolbenkopf 15 und eine Hülse 17 sowie eine innenliegende Feder. Die Hülse 17 ist größtenteils innerhalb des Kopfteils 11 angeordnet. Weiterhin ist der Federkontaktstift 14 aus Kupfer ausgebildet, welches eine gute elektrische Leitfähigkeit aufweist.
  • In dieser Ausführungsform weist das Kopfteil 11 eine rechteckige Grundform auf, wie in der schematischen Draufsicht des Führungsbolzens 10 in der Figur 2 zu sehen ist. Das Kopfteil 11 weist sowohl an der Unter- und Oberseite als auch links und rechts Aussparungen 13 auf, welche halbrunde Flügel 12 ausformen. In der Querschnittsansicht senkrecht zur Längsachse des Führungsbolzens 10 in der Figur 3 ist vor allem die halbrunde Form der beiden Flügel 12 des Kopfteils 11 sowie die eine obere und untere Aussparung 13 zu erkennen. Die beiden Aussparungen 13 dienen vor allem dazu, dass die Lamellen im hochgezogenen Zustand zu einem möglichst kompakten und platzsparenden Paket zusammengeschoben werden können, wobei jeweils die Führungsbolzen 10 benachbarter Lamellen in der oberen beziehungsweise unteren Aussparung 13 positioniert sind.
  • In der Figur 4 ist noch eine schematische Perspektivansicht des Führungsbolzens 10 gemäß der Figur 1 gezeigt, jedoch ohne Federkontaktstift, wobei vor allem die Form des Kopfteils 11 mit den durch die Aussparungen 13 ausgeformten Flügeln 12 zu erkennen ist. Beim Stapeln werden die unteren Bereiche der Flügel 12 einer oberen Lamelle in den oberen Aussparungen 13 einer unteren Lamelle positioniert und die oberen Bereiche der Flügel 12 der oberen Lamelle werden wiederum in den unteren Aussparungen 13 einer nächst-oberen Lamelle positioniert usw.
  • Die Figur 5 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer Führungsschiene 1 eines nicht weiter dargestellten Raffstores mit dem Führungsbolzen 10 gemäß der Figur 1 zur Stromabführung. In die Führungsschiene 1 ist ein zusätzlicher Einsatz 2 aus einem Kunststoff eingebracht, welcher die Längsöffnung 3 der Führungsschiene 1 verschmälert und für eine bessere Führung des Führungsbolzens 10 sorgt. Der Führungsbolzen 10 ragt durch die Längsöffnung 3 in die Führungsschiene 1 hinein, sodass das Kopfteil 11 innerhalb der Führungsschiene 1 angeordnet ist.
  • Gegenüber der Längsöffnung 3 ist in dieser Ausführungsform genau eine Sammelschiene 4 angeordnet, welche sich in Längsrichtung der Führungsschiene 1 erstreckt. Die Sammelschiene 4 ist einteilig als eine Flachstange aus Kupfer ausgebildet. Zur Befestigung in dem Einsatz 2 ist die Flachstange eingeklebt.
  • Der runde Kolbenkopf 15 des Federkontaktstiftes 14 stößt an die Flachstange an und bewegt sich beim Hoch- und Runterfahren der Lamellen entlang der Flachstange. Mögliche Fertigungstoleranzen oder temperaturbedingte Längenänderungen der Bauteile werden durch den Hub des federgelagerten Kolbenkopfes 15 ausgeglichen.
  • Der in den Photovoltaikelementen der Lamellen erzeugte Strom wird über eine Kupferdrahtleitung in den Federkontaktstift 14 und weiter über die Flachstange abgeführt. Das Stromabführungssystem ist ggf. über einen Wechselrichter an ein Stromnetz oder an einen Stromspeicher angeschlossen.
  • Die Figur 6 zeigt eine schematische Querschnittsansicht entlang der Längsachse eines Führungsbolzens 20 und die Figur 7 eine schematische Draufsicht des Führungsbolzens 20 in einer zweiten Ausführungsform. Der Führungsbolzen 20 gemäß den Figuren 6 und 7 unterscheidet sich lediglich in der Ausbildung des Kopfteils 21 von dem Führungsbolzen 10 der Figur 1. Im Folgenden wird daher lediglich auf die Unterschiede der verschiedenen Ausführungsformen eingegangen.
  • Wie in der Perspektivansicht der Figur 8 und der Querschnittsansicht senkrecht zur Längsachse des Führungsbolzens 20 der Figur 9 besonders gut zu erkennen ist, weist das Kopfteil 11 in dieser Ausführungsform oben und unten jeweils zwei Aussparungen 23 auf, in die die Führungsbolzen 20 von darüber beziehungsweise darunter befindlichen Lamellen jeweils seitlich versetzt positioniert werden können. Diese Ausführungsform wird verwendet, wenn in der Führungsschiene 1 zwei Sammelschienen beziehungsweise Flachstangen 4 vorhanden sind, siehe Figur 10.
  • In der Figur 10 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Einsatzes 2 für eine hier nicht gezeigte Führungsschiene mit zwei Führungsbolzen 20 gemäß der Figur 6 zur Stromabführung gezeigt. Auf der der Längsöffnung 3 gegenüberliegenden Seite des Einsatzes 3 sind zwei parallel und beanstandet zueinander angeordnete Sammelschienen 4.1, 4.2 in Form von Flachstangen angeordnet. Zwischen den beiden Flachstangen bildet der Kunststoffeinsatz 2 einen Vorsprung 5 zur Isolation der beiden Flachstangen aus.
  • Der Federkontaktstift 24 des Führungsbolzens 20 einer oberen Lamelle kontaktiert die eine Flachstange, während der Führungsbolzen 20 einer unteren Lamelle mit dem Federkontaktstift 24 die andere Flachstange kontaktiert.
  • In der Figur 11 ist noch eine schematische Querschnittsansicht entlang der Längsachse eines Führungsbolzens 30 in einer dritten Ausführungsform und in der Figur 12 eine schematische Draufsicht gezeigt. Im Folgenden wird wieder lediglich auf die Unterschiede zu den bisherigen Ausführungsformen eingegangen.
  • Der Führungsbolzen 30 weist in dieser Ausführungsform zwei Federkontaktstifte 34 auf, die jeweils schräg versetzt von einer Ebene durch die Längsachse der Lamelle von dem Kopfteil 31 ragen. Das Kopfteil 31 weist eine S-ähnliche Form auf, wobei von jedem S-Flügel 32 der Kolben 36 und Kolbenkopf 35 eines Federkontaktstiftes 34 nach vorne ragt. Aufgrund der schräg zur Längsachse versetzten Anordnung der Federkontaktstifte 34 sind deren Hülsen 37 nicht in das Kopfteil 31 integriert, sondern ragen aus dessen anderer Seite aus diesem hervor, siehe vor allem Figur 13 und Figur 14 .
  • Beim Stapeln der Lamellen im hochgezogenen Zustand sind jeweils die S-Flügel 32 in den bogenförmigen Aussparungen 33 und umgekehrt positioniert
  • In der Figur 15 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Einsatzes 2 für eine hier nicht gezeigte Führungsschiene 1 mit zwei Führungsbolzen 30 gemäß der Figur 11 zur Stromabführung gezeigt.
  • Für diese Ausführungsform sind ebenfalls zwei parallel und beanstandet zueinander angeordnete Sammelschienen 4.1, 4.2 in Form von Flachstangen ausgebildet mit einem aus dem Kunststoffeinsatz 2 gebildeten Vorsprung 5 zur Isolation.
  • Die beiden Federkontaktstifte 34 des einen Führungsbolzens 30 kontaktieren jeweils eine der beiden Flachstangen 4.
  • Die Figur 16 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführungsform des oberen Teils eines Raffstores mit einem Lamellenkasten 8 und einem Behang, dessen Lamellen 7.1 und 7.2 mit Photovoltaikelementen versehen sind, die satzweise in Reihenschaltung untereinander verbunden sind und jeweils einen Lamellensatz 7 bilden. Hierbei werden Photovoltaikelemente der Lamellen satzweise mit den Sammelschienen 4+ und 4- zur Stromabfuhr verbunden, wobei je Satz eine Verbindung der Photovoltaikelemente zur Sammelschiene 4.z so hergestellt ist, dass insgesamt je Lamellensatz 7 eine serielle Verbindung zwischen den Photovoltaikelementen der jeweils zwei Lamellen 7.1 und 7.2 entsteht und damit die mit den Photovoltaikelementen erzeugte Spannung U1 und U2 zu einer Gesamtspannung Uges addiert und im Idealfalle verdoppelt wird. Wie aus der Figur 16 ersichtlich ist, verläuft dabei einseitig die Sammelschiene für das Zwischenpotential 4z links in der einen Führungsschiene 1, während die beiden Stromabfuhrschienen 4+ und 4-in der rechten Führungsschiene 1 verlaufen.
  • Zur übersichtlicheren Darstellung ist die schematische elektrische Schaltung der auf den Lamellen 7.1 und 7.1 angebrachten Photovoltaikelemente aus der Figur 16 nochmals in der Figur 17 dargestellt. Hierbei ist links die negative oder auf Erde liegende Sammelschiene 4- angeordnet, von der Ableitungen auf die jeweils erste Lamelle 7.1 eines Lamellensatzes 7 abgehen. Die erste und zweite Lamelle 7.1 und 7.2 sind gemeinsam und mit umgekehrter Polarität mit der Sammelschiene 4.z verbunden, wobei dort ein gemeinsames Zwischenpotential der Spannung U1 zwischen den jeweils ersten und den zweiten Lamellen 7.1 und 7.2 anliegt. Die jeweils zweiten Lamellen 7.2 sind dann mit der positiven Seite ihrer Photovoltaikelemente mit deren Spannung U2 mit der Sammelschiene 4+ verbunden, wobei zwischen den Sammelschienen 4- und 4+ eine Gesamtspannung Uges = U1 + U2 erzeugt wird. Die beiden Sammelschienen 4+ und 4-dienen dabei zur Stromabfuhr mit dem Potential der Gesamtspannung Uges und vereinen die gesamte Stromleistung des erfindungsgemäßen Raffstores.
  • Der erfindungsgemäße Raffstore besteht also aus einer Vielzahl von in Parallelschaltung verbundener Lamellensätze 7 aus seriell verbundenen Lamellen 7.1 und 7.2, wobei das Zwischenpotential zwischen allen ersten Lamellen 7.1 und allen zweiten Lamellen 7.2 untereinander verbunden ist.
  • Eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Raffstores sieht vor, dass jeweils drei Lamellen 7.1, 7.2 und 7.3 eines Lamellensatzes 7 seriell verschaltet und insgesamt die Lamellensätze 7 des gesamten Raffstores parallel und auch die ersten, zweiten und dritten Lamellen 7.1, 7.2 und 7.3 untereinander parallel verbunden werden. Eine solche Ausführung ist beispielhaft in der Figur 18 dargestellt. Diese zeigt den oberen Teil eines Raffstores mit einem Lamellenkasten 8 mit seitlich angeordneten erfindungsgemäß ausgestalteten Führungsschienen 1 und drei Lamellensätzen 7. Jeder Lamellensatz 7 enthält eine erste, zweite und dritte Lamelle 7.1, 7.2, und 7.3 mit jeweils darauf angeordnetem Photovoltaikelement. Rechts und links in den Führungsschienen ist jeweils eine Sammelschiene 4+ und 4- angeordnet, welche einerseits mit einem externen Stromanschluss verbunden ist und andererseits die Lamellensätze 7 elektrisch verbindet. Zusätzlich ist in den seitlichen Führungsschienen 1 jeweils eine Sammelschiene 4.z angeordnet, welche die einzelnen Lamellen 7.1 mit 7.2 und 7.2 mit 7.3 seriell und gleichzeitig alle ersten Lamellen 7.1, alle zweiten Lamellen 7.2 und alle dritten Lamellen 7.3 jeweils parallel verbindet.
  • Eine schematische Darstellung dieser elektrischen Schaltung aus der Figur 18 ist in der Figur 19 gezeigt. Dort liegen vier Lamellensätze 7 vor, welche jeweils aus den drei Lamellen 7.1 bis 7.3 bestehen. Diese drei Lamellen 7.1, 7.2 und 7.3 sind je Lamellensatz 7 seriell untereinander verbunden. Gleichzeitig sind die Lamellensätze jeweils parallel über Sammelschienen 4- und 4+ verbunden. Außerdem besteht auch hier eine parallele Verbindung an den gleichen Zwischenpotentialen der einzelnen Lamellen 7.1 und 7.2 über die beiden Sammelschienen 4.z, wobei diese Sammelschienen 4.z jeweils nach außen isoliert ausgebildet sind. Auf diese Weise kann die erreichte Betriebsspannung Uges auf die Summe der Einzelspannungen U1+U2+U3 der ersten, zweiten und dritten Lamelle 7.1, 7.2 und 7.3 erhöht werden, um Übertragungsverluste möglichst gering zu halten. Gleichzeitig wird die Stromleistung der Lamellensätze 7 entsprechend deren Anzahl im Raffstore aufsummiert.
  • Insgesamt wird mit der Erfindung also ein Stromabführungssystem für einen Raffstore mit einer Vielzahl von Lamellen, welche jeweils mittels Führungsbolzen in seitlichen Führungsschienen beweglich gelagert sind und jeweils mindestens ein Photovoltaikelement zur Stromerzeugung aufweisen, welches mit den Führungsbolzen der jeweiligen Lamelle elektrisch verbunden ist, vorgeschlagen, wobei in den beiden Führungsschienen insgesamt mindestens zwei elektrische Sammelschienen vorliegen, sodass ein elektrischer Kontakt mit den Photovoltaikelementen der Lamellen vorliegt, um den erzeugten Strom abzuführen. Weiter wird ein Raffstore mit einer Vielzahl von Lamellen mit jeweils mindestens einem Photovoltaikelement zur Stromerzeugung vorgeschlagen, wobei zur Abführung des erzeugten Stromes ein erfindungsgemäßes Stromabführungssystem vorliegt.
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Insbesondere beschränkt sich die Erfindung nicht auf die angegebenen Merkmalskombinationen, sondern es können auch für den Fachmann offensichtlich ausführbare andere Kombinationen und Teilkombinationen aus den offenbarten Merkmalen gebildet werden. Es sind somit auch Ausführungen als von der Erfindung umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Ebenso liegt es auch im Rahmen der Erfindung, eine mechanische Umkehr der Funktionen der einzelnen mechanischen Elemente der Erfindung zu bewirken.
  • Nachfolgend werden besonders günstige Variationen erfindungsgemäßer Ausführungsbeispiele der voranstehend ausgeführten Erfindung beschrieben:
    1. I. Stromabführungssystem für eine Beschattungseinrichtung, insbesondere einen Raffstore oder eine Jalousie, mit einer Vielzahl von Lamellen, welche jeweils mittels Führungsbolzen (10, 20, 30) in mindestens einer seitlichen Führungsschiene (1) beweglich gelagert sind, wobei die Beschattungseinrichtung Photovoltaikelemente zur Stromerzeugung aufweist, welche mit den Führungsbolzen (10, 20, 30) der jeweiligen Lamelle (7) elektrisch verbunden sind, wobei
      in der mindestens einen Führungsschiene (1) insgesamt mindestens zwei elektrische Sammelschienen (4) vorliegen, sodass ein elektrischer Kontakt mit den Photovoltaikelementen der Lamellen (7) vorliegt, um den erzeugten Strom abzuführen.
    2. II. Stromabführungssystem gemäß dem voranstehenden Ausführungsbeispiel I, dadurch gekennzeichnet, dass zwei seitliche Führungsschienen (1) ausgebildet sind und in den beiden Führungsschienen (1) insgesamt mindestens zwei elektrische Sammelschienen (4) vorliegen.
    3. III. Stromabführungssystem gemäß einem der voranstehenden Ausführungsbeispiele I bis II, dadurch gekennzeichnet, dass ein Führungsbolzen (10, 20, 30) mindestens ein Kontaktmittel (14, 24, 34) aufweist, welches den elektrischen Kontakt zur Sammelschiene (4) ausbildet.
    4. IV. Stromabführungssystem gemäß dem voranstehenden Ausführungsbeispiel III, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Photovoltaikelement einer Lamelle mit dem mindestens einen Kontaktmittel (14, 24, 34) elektrisch verbunden ist.
    5. V. Stromabführungssystem gemäß einem der voranstehenden Ausführungsbeispiele III bis IV, dadurch gekennzeichnet, dass ein Führungsbolzen (10, 20, 30) genau ein Kontaktmittel (14, 24, 34) aufweist.
    6. VI. Stromabführungssystem gemäß dem voranstehenden Ausführungsbeispiel V, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils einen Kontaktmittel (14, 24, 34) benachbarter Lamellen an den Führungsbolzen (10, 20, 30) senkrecht untereinander angeordnet sind.
    7. VII. Stromabführungssystem gemäß dem voranstehenden Ausführungsbeispiel V, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils einen Kontaktmittel (14, 24, 34) benachbarter Lamellen an den Führungsbolzen (10, 20, 30) seitlich versetzt untereinander angeordnet sind
    8. VIII. Stromabführungssystem gemäß einem der voranstehenden Ausführungsbeispiele III bis IV, dadurch gekennzeichnet, dass ein Führungsbolzen (10, 20, 30) zwei Kontaktmittel (14, 24, 34) aufweist.
    9. IX. Stromabführungssystem gemäß dem voranstehenden Ausführungsbeispiele VIII, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Kontaktmittel (14, 24, 34) an einem Führungsbolzen (10, 20, 30) relativ zu einer durch die Oberfläche der Lamellen verlaufenden Ebene auf unterschiedlicher Höhe seitlich versetzt angeordnet sind.
    10. X. Stromabführungssystem gemäß einem der voranstehenden Ausführungsbeispiele I bis IX, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Sammelschiene (4) gegenüber der Längsöffnung (3) in der mindestens einen Führungsschiene (1) angeordnet ist.
    11. XI. Stromabführungssystem gemäß einem der voranstehenden Ausführungsbeispiele I bis X, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Sammelschienen (4) entweder nebeneinander gegenüberliegend zur Längsöffnung (3) oder auf beiden Seiten der Längsöffnung (3) in der mindestens einen Führungsschiene (1) angeordnet sind.
    12. XII. Stromabführungssystem gemäß einem der voranstehenden Ausführungsbeispiele I bis XI, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Führungsschiene (1) jeweils einen zusätzlichen Einsatz (2) aufweist, in dem die Sammelschienen (4) befestigt sind.
    13. XIII. Stromabführungssystem gemäß dem voranstehenden Ausführungsbeispiel XII, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (3) eine Isolation (5) zwischen zwei nebeneinander angeordneten Sammelschienen (4) ausbildet.
    14. XIV. Stromabführungssystem gemäß einem der voranstehenden Ausführungsbeispiele I bis XIII, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbolzen (10, 20, 30) jeweils ein scheibenartiges Kopfteil (11, 21, 31) aufweisen, von welchem das mindestens eine Kontaktmittel (14, 24, 34) in Längsrichtung der Lamelle absteht.
    15. XV. Stromabführungssystem gemäß einem der voranstehenden Ausführungsbeispiele I bis XIV, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelschienen (4) als Flachband oder Flachstange aus einem Metall oder einer Legierung ausgebildet sind.
    16. XVI. Stromabführungssystem gemäß einem der voranstehenden Ausführungsbeispiele I bis XIV, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelschienen (4) als elektrisch leitende Bürste ausgebildet sind.
    17. XVII. Stromabführungssystem gemäß einem der voranstehenden Ausführungsbeispiele I bis XVI, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktmittel (14, 24, 34) als ein Kontaktmittel der nachfolgenden Liste ausgebildet sind: Federkontaktstift mit rundem, eckigen oder plattenförmigen Kolbenkopf, Kupferlitze, Schleifer mit Blattfedern, Bügelstromabnehmer, Feder mit Schleifeinheit, Grafit-Gleiter oder Gleitschuh.
    18. XVIII. Stromabführungssystem gemäß einem der voranstehenden Ausführungsbeispiele I bis XVII, dadurch gekennzeichnet, dass in die Längsöffnungen (3) der mindestens einen Führungsschiene (1) zumindest abschnittsweise Gummidichtungen und/oder Bürstendichtungen eingesetzt sind.
    19. XIX. Stromabführungssystem gemäß einem der voranstehenden Ausführungsbeispiele XVIII, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Führungsbolzen (10, 20, 30) benachbarter Lamellen jeweils ein Stoffeinsatz angeordnet ist, welcher im heruntergelassenen Zustand der Lamellen die Längsöffnungen (3) der mindestens einen Führungsschiene (1) zumindest teilweise abdeckt.
    20. XX. Stromabführungssystem gemäß einem der voranstehenden Ausführungsbeispiele I bis XIX, dadurch gekennzeichnet, dass mehrfach jeweils mindestens zwei Lamellen (7.1, 7.2, 7.3) untereinander seriell elektrisch zu jeweils einem Lamellensatz (7) verbunden sind, wobei die Verbindungsstellen (9) zwischen den Lamellen (7.1 mit 7.2 und 7.2 mit 7.3) untereinander parallel über jeweils eine Sammelschiene (4.z) elektrisch gekoppelt sind.
    21. XXI. Stromabführungssystem gemäß dem voranstehenden Ausführungsbeispiel XX, dadurch gekennzeichnet, dass je Lamellensatz (7) genau zwei seriell geschaltete Lamellen (7.1, 7.2) vorliegen, wobei:
      • die potentialgleichen Verbindungsstellen (9) zwischen der jeweils ersten Lamelle (7.1) und der zweiten Lamelle (7.2) über eine Sammelschiene (4.z) auf einer ersten Seite der Beschattungseinrichtung elektrisch verbunden sind, und
      • jeder Lamellensatz (7) an die positiven und negativen Sammelschienen (4+, 4-) auf der zur ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite der Beschattungseinrichtung elektrisch angeschlossen sind, wobei die Polarität (+, -) der Lamellen in der Beschattungseinrichtung von oben nach unten alternierend ausgeführt ist.
    22. XXII. Stromabführungssystem gemäß dem voranstehenden Ausführungsbeispiel XX, dadurch gekennzeichnet, dass je Lamellensatz (7) genau drei seriell geschaltete Lamellen (7.1, 7.2, 7.3) vorliegen, wobei:
      • die potentialgleichen Verbindungsstellen (9) zwischen der jeweils ersten Lamelle (7.1) und der zweiten Lamelle (7.2) über eine erste Sammelschiene (4.z) auf einer ersten Seite der Beschattungseinrichtung elektrisch verbunden sind,
      • die potentialgleichen Verbindungsstellen (9) zwischen der jeweils zweiten Lamelle (7.2) und der dritten Lamelle (7.3) über eine zweite Sammelschiene (4.z) auf einer zweiten - der ersten Seite gegenüberliegenden - Seite der Beschattungseinrichtung elektrisch verbunden sind,
      • jeder Lamellensatz (7) an eine positive Sammelschiene (4+) und eine negative Sammelschiene (4-) auf jeweils einer Seite der Beschattungseinrichtung elektrisch angeschlossen ist.
    23. XXIII. Beschattungseinrichtung, insbesondere ein Raffstore oder eine Jalousie, zumindest aufweisend einen Behang mit einer Vielzahl von Lamellen, welche jeweils mittels Führungsbolzen (10, 20, 30) in mindestens einer seitlichen Führungsschiene (1) beweglich gelagert sind und jeweils mindestens ein Photovoltaikelement zur Stromerzeugung aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass
      zur Abführung des erzeugten Stromes ein Stromabführungssystem gemäß einem der voranstehenden Ausführungsbeispiele I bis XXII vorliegt.
    24. XXIV. Beschattungseinrichtung gemäß dem voranstehenden Ausführungsbeispiele XXIII, dadurch gekennzeichnet, dass der Behang zumindest ein erstes Lamellenpaket und ein zweites Lamellenpaket umfasst, wobei die Lamellenpakete unterschiedlich um die jeweiligen Längsachsen der Lamellen gekippt werden können.
    Bezugszeichenliste
    • 1
    Führungsschiene
    2
    Einsatz
    3
    Längsöffnung
    4
    Sammelschiene
    4+
    positive Sammelschiene
    4-
    negative Sammelschiene
    4.z
    Sammelschiene für Zwischenpotential
    5
    Isolator
    6
    Zwischenstück zur Befestigung der Lamelle
    7
    Lamelle mit Photovoltaikelement
    7.1
    erste Lamelle mit Photovoltaikelement eines seriellen Lamellensatzes
    7.2
    zweite Lamelle mit Photovoltaikelement eines seriellen Lamellensatzes
    7.3
    dritte Lamelle mit Photovoltaikelement eines seriellen Lamellensatzes
    8
    Lamellenkasten
    9+
    positive Sammelschiene
    9-
    negative Sammelschiene
    10, 20, 30
    Führungsbolzen
    11, 21, 31
    Kopfteil
    12, 22, 32
    Flügel
    13, 23, 33
    Aussparungen
    14, 24, 34
    Federkontaktstift
    15, 25, 35
    Kolbenkopf
    16, 26, 36
    Kolben
    17,27,37
    Hülse

Claims (15)

  1. Stromabführungssystem für eine Beschattungseinrichtung, insbesondere einen Raffstore oder eine Jalousie, mit einer Vielzahl von Lamellen, welche jeweils mittels Führungsbolzen (10, 20, 30) in mindestens einer seitlichen Führungsschiene (1) beweglich gelagert sind, wobei die Beschattungseinrichtung Photovoltaikelemente zur Stromerzeugung aufweist, welche mit den Führungsbolzen (10, 20, 30) der jeweiligen Lamelle (7) elektrisch verbunden sind, wobei
    in der mindestens einen Führungsschiene (1) insgesamt mindestens zwei elektrische Sammelschienen (4) vorliegen, sodass ein elektrischer Kontakt mit den Photovoltaikelementen der Lamellen (7) vorliegt, um den erzeugten Strom abzuführen,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    1.1. die Führungsbolzen (10, 20, 30) jeweils ein scheibenartiges Kopfteil (11, 21, 31) aufweisen, von welchem das mindestens eine Kontaktmittel in Längsrichtung der Lamelle absteht, wobei das Kopfteil (11, 21, 31) zumindest an seiner Oberseite eine Aussparung (13, 23, 33) aufweist, um im hochgezogenen Zustand der Beschattungseinrichtung ein platzsparendes Stapeln der Lamellen zu ermöglichen, und
    1.2. die Kontaktmittel als Federkontaktstift (14, 24, 34) ausgebildet sind, wobei der Federkontaktstift (14, 24, 34) zumindest einen Kolben (16, 26, 36), eine Hülse (17, 27, 37) und eine innenliegende Feder aufweist, und die Hülse (17, 27, 37) in den Führungsbolzen (10, 20, 30) integriert ist, sodass der Führungsbolzen (10, 20, 30) als Hülse und Führung für den Kolben (16, 26, 36) dient.
  2. Stromabführungssystem gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei seitliche Führungsschienen (1) ausgebildet sind und in den beiden Führungsschienen (1) insgesamt mindestens zwei elektrische Sammelschienen (4) vorliegen.
  3. Stromabführungssystem gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Führungsbolzen (10, 20, 30) mindestens ein Kontaktmittel (14, 24, 34) aufweist, welches den elektrischen Kontakt zur Sammelschiene (4) ausbildet.
  4. Stromabführungssystem gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Führungsbolzen (10, 20, 30) genau ein Kontaktmittel (14, 24, 34) aufweist.
  5. Stromabführungssystem gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils einen Kontaktmittel (14, 24, 34) benachbarter Lamellen an den Führungsbolzen (10, 20, 30) senkrecht untereinander angeordnet sind.
  6. Stromabführungssystem gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils einen Kontaktmittel (14, 24, 34) benachbarter Lamellen an den Führungsbolzen (10, 20, 30) seitlich versetzt untereinander angeordnet sind
  7. Stromabführungssystem gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Führungsbolzen (10, 20, 30) zwei Kontaktmittel (14, 24, 34) aufweist.
  8. Stromabführungssystem gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Kontaktmittel (14, 24, 34) an einem Führungsbolzen (10, 20, 30) relativ zu einer durch die Oberfläche der Lamellen verlaufenden Ebene auf unterschiedlicher Höhe seitlich versetzt angeordnet sind.
  9. Stromabführungssystem gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in die Längsöffnungen (3) der mindestens einen Führungsschiene (1) zumindest abschnittsweise Gummidichtungen und/oder Bürstendichtungen eingesetzt sind.
  10. Stromabführungssystem gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Führungsbolzen (10, 20, 30) benachbarter Lamellen jeweils ein Stoffeinsatz angeordnet ist, welcher im heruntergelassenen Zustand der Lamellen die Längsöffnungen (3) der mindestens einen Führungsschiene (1) zumindest teilweise abdeckt.
  11. Stromabführungssystem gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mehrfach jeweils mindestens zwei Lamellen (7.1, 7.2, 7.3) untereinander seriell elektrisch zu jeweils einem Lamellensatz (7) verbunden sind, wobei die Verbindungsstellen (9) zwischen den Lamellen (7.1 mit 7.2 und 7.2 mit 7.3) untereinander parallel über jeweils eine Sammelschiene (4.z) elektrisch gekoppelt sind.
  12. Stromabführungssystem gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass je Lamellensatz (7) genau zwei seriell geschaltete Lamellen (7.1, 7.2) vorliegen, wobei:
    - die potentialgleichen Verbindungsstellen (9) zwischen der jeweils ersten Lamelle (7.1) und der zweiten Lamelle (7.2) über eine Sammelschiene (4.z) auf einer ersten Seite der Beschattungseinrichtung elektrisch verbunden sind, und
    - jeder Lamellensatz (7) an die positiven und negativen Sammelschienen (4+, 4-) auf der zur ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite der Beschattungseinrichtung elektrisch angeschlossen sind, wobei die Polarität (+, -) der Lamellen in der Beschattungseinrichtung von oben nach unten alternierend ausgeführt ist.
  13. Stromabführungssystem gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass je Lamellensatz (7) genau drei seriell geschaltete Lamellen (7.1, 7.2, 7.3) vorliegen, wobei:
    - die potentialgleichen Verbindungsstellen (9) zwischen der jeweils ersten Lamelle (7.1) und der zweiten Lamelle (7.2) über eine erste Sammelschiene (4.z) auf einer ersten Seite der Beschattungseinrichtung elektrisch verbunden sind,
    - die potentialgleichen Verbindungsstellen (9) zwischen der jeweils zweiten Lamelle (7.2) und der dritten Lamelle (7.3) über eine zweite Sammelschiene (4.z) auf einer zweiten - der ersten Seite gegenüberliegenden - Seite der Beschattungseinrichtung elektrisch verbunden sind,
    - jeder Lamellensatz (7) an eine positive Sammelschiene (4+) und eine negative Sammelschiene (4-) auf jeweils einer Seite der Beschattungseinrichtung elektrisch angeschlossen ist.
  14. Beschattungseinrichtung, insbesondere ein Raffstore oder eine Jalousie, zumindest aufweisend einen Behang mit einer Vielzahl von Lamellen, welche jeweils mittels Führungsbolzen (10, 20, 30) in mindestens einer seitlichen Führungsschiene (1) beweglich gelagert sind und jeweils mindestens ein Photovoltaikelement zur Stromerzeugung aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass
    zur Abführung des erzeugten Stromes ein Stromabführungssystem gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 13 vorliegt.
  15. Beschattungseinrichtung gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Behang zumindest ein erstes Lamellenpaket und ein zweites Lamellenpaket umfasst, wobei die Lamellenpakete unterschiedlich um die jeweiligen Längsachsen der Lamellen gekippt werden können.
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